本文選題：薄膜 + 光探測器　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：薄膜光探測器由于具有高的響應(yīng)度、快的響應(yīng)速率廣泛應(yīng)用于通信、軍事、火災(zāi)報(bào)警、航空航天等領(lǐng)域中,并且隨著近年來可穿戴設(shè)備、可折疊、可彎曲設(shè)備的發(fā)展,人們不僅需要努力提高光探測器的響應(yīng)度、響應(yīng)速率、探測率等性能,而且需要尋求新的材料來適應(yīng)穿戴設(shè)備、可折疊、可彎曲設(shè)備等更高的要求。針對這些問題,本文開展了兩個(gè)方向的研究。(1)通過CVD法生長出14英寸大的石墨烯,采用一種不去除PMMA的無縫轉(zhuǎn)移方法成功地將生長好的石墨烯轉(zhuǎn)至PMMA/AB膠/PET基底上。石墨烯不僅完整性比較好,而且測得面電阻分布在200-500Ωsq-1,最低只有219Ωsq-1;光透過率為96.5%。將轉(zhuǎn)移得到的大面積石墨烯與條帶ZnSe結(jié)合構(gòu)筑的光探測器陣列,不僅具有較高的光電流,較大的響應(yīng)度,較高的探測率和較短的響應(yīng)時(shí)間,而且集成的條帶ZnSe/石墨烯/PMMA/AB膠/PET柔性的光探測器陣列可以作為高均勻性的高性能圖像傳感器。然而,器件在彎曲3次過程中,光電流急劇下降,彎曲3次之后,光電流減小比較緩慢,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),說明該器件性能的機(jī)械持久性不夠好,這有待我們進(jìn)一步的改善。(2)在ZnSe薄膜和Ni箔之間通過固相反應(yīng)的方式在Ni箔上界面限制外延生長非層狀結(jié)構(gòu)的NiSe薄膜。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NiSe薄膜生長的機(jī)制是Ni與Zn的互擴(kuò)散形成NiSe薄膜,NiSe薄膜的晶粒尺寸達(dá)微米級。NiSe薄膜通過圖形化生長構(gòu)造出的NiSe薄膜光探測器,不僅滿足了光探測器在傳感和圖像系統(tǒng)中的集成,而且以生長的高質(zhì)量的NiSe薄膜構(gòu)造的光探測器具有150 A/W的響應(yīng)度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直接沉積得到的納米顆粒NiSe薄膜構(gòu)造的光探測器的響應(yīng)度,響應(yīng)度提高了4個(gè)數(shù)量級。
[Abstract]:Thin film photodetectors have been widely used in communication, military, fire alarm, aerospace and other fields because of their high responsivity and fast response rate. With the development of wearable devices, foldable and flexible devices in recent years, thin film photodetectors have been widely used in the field of communication, military, fire alarm, aerospace and so on. People not only need to improve the performance of photodetectors, such as responsivity, response rate and detectivity, but also need to find new materials to meet the higher requirements of wearable devices, foldable devices, flexible devices, and so on. In order to solve these problems, this paper has carried out a two-direction study. (1) 14 inches of graphene was grown by CVD method, and a seamless transfer method without removing PMMA was used to successfully transfer the grown graphene onto the PMMA/AB / PET substrate. Graphene not only has good integrity, but also has a surface resistance distribution of 200-500 惟 sq-1, the lowest is 219 惟 sq-1, and the optical transmittance is 96.5. The photodetector array constructed by combining the transferred graphene with strip ZnSe not only has higher photocurrent, larger responsivity, higher detection rate and shorter response time. And the integrated ZnSe/ graphene / PMMA / AB / PET flexible photodetector array can be used as a high uniformity image sensor. However, the photocurrent of the device decreases sharply during three times of bending. After three times of bending, the photocurrent decreases slowly and reaches a stable state, which indicates that the mechanical durability of the device is not good enough. We need to further improve the growth of non-layered NiSe films on Ni foil by solid state reaction between ZnSe film and Ni foil. It is found that the mechanism of NiSe thin film growth is the interdiffusion of Ni and Zn to form NiSe thin film. The crystal size of NiSe thin film is up to micron. The NiSe thin film photodetector is constructed by graphical growth. It not only satisfies the integration of photodetectors in sensing and image systems, but also has a response of 150A / W to the photodetectors constructed of high quality NiSe thin films. The responsivity of photodetectors is much higher than that of photodetectors prepared by direct deposition of nanocrystalline NiSe films, and the responsivity is increased by 4 orders of magnitude.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN36;TB383.2

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本文編號：1819445