【摘要】：自2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,因其優(yōu)異的物理性質(zhì)引起科研人員的廣泛關(guān)注。目前,有關(guān)石墨烯的研究已經(jīng)超越石墨烯材料的本身,逐漸引申到與石墨烯有著類似結(jié)構(gòu)的材料-二維類石墨烯材料。在諸多二維類石墨烯材料中,過渡金屬硫化物以其獨特的物理性質(zhì),引起極大的關(guān)注。本文所介紹的二硫化錫(SnS2)就是一種二維硫族金屬化合物。我們以二硫化錫作為主要光電材料,對其光電性能進行了研究。同時,制備了二硫化錫/石墨烯復(fù)合材料,并分析了石墨烯對二硫化錫的光電性能的影響,為二硫化錫的性能的優(yōu)化以及實用具有一定的指導(dǎo)意義。本文主要分為以下五章:第一章是緒論部分,介紹本文的一些研究背景及研究意義。主要介紹半導(dǎo)體光探測器的工作原理(二硫化錫是一種半導(dǎo)體),二硫化錫的研究現(xiàn)狀以及本課題的研究背景,研究內(nèi)容。第二章介紹了如何通過一種簡單水熱的方法制備二硫化錫納米片,并說明了其合成機制。并利用滴涂的方法將二硫化錫涂Si/SiO2上,制備出二硫化錫光探測器,最后進行了光響應(yīng)測試。在本實驗中,純二硫化錫光探測器表現(xiàn)出很好的周期性及穩(wěn)定性。盡管純二硫化錫表現(xiàn)出良好的光電性質(zhì),但是二硫化錫較高的光生電子-空穴對的復(fù)合率,嚴重制約了它在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。為了降低二硫化錫電子-空穴對的復(fù)合率,充分釋放二硫化錫的光電能力,我們將石墨烯引入二硫化錫中,借石墨烯的高電導(dǎo)率,來降低二硫化錫中的光生電子-空穴對的復(fù)合率。第三章是在第二章的基礎(chǔ)上提出二硫化錫/石墨烯光探測,并進行更深入的研究。本章的實驗中,是在制備二硫化錫的過程中加入石墨烯,制備出二硫化錫/石墨烯復(fù)合材料。在復(fù)合材料中二硫化錫納米片很好的鑲嵌在石墨烯骨架中,形成二硫化錫/石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu),我們又分析了石墨烯對二硫化錫光電性能的影響。第四章是介紹二硫化錫/石墨烯異質(zhì)結(jié)固態(tài)薄膜型光探測器的構(gòu)筑,并對其光探測性能進行了分析。在本章中,我們將二硫化錫/石墨烯滴涂在鍍有銦硒氧化物玻璃(ITO)上,并在上面涂一層固態(tài)電解質(zhì),然后再將另外一塊ITO放置在固態(tài)電解質(zhì)上并進行擠壓,在兩塊ITO之間形成一個薄膜。當固態(tài)電解質(zhì)凝固后,固態(tài)薄膜型光探測器便制備完成。最后我們對這個固態(tài)光探測器進行了光電性質(zhì)分析。第五章為全文總結(jié)和對未來的展望。
【圖文】：

逑生電子－空穴對。這樣光生電子－空穴對就會增加材料的載流子濃度，，使半導(dǎo)體材逡逑料的電導(dǎo)率提升，如圖１－１所示［４］。在無光的情況下，在半導(dǎo)體材料兩端施加一逡逑個電場，在電回路中會產(chǎn)生一個很小的電流（４＾）。當在相同偏壓下，有光照射逡逑到半導(dǎo)體表面時（這里光能大于或等于半導(dǎo)體的禁帶寬度），半導(dǎo)體就會吸收光逡逑能并產(chǎn)生電子－空穴對。在外加電場的作用下光生電子－空穴對就會分離，使電回逡逑路中的電流增加，這個增加量就是光電流（如１－１邋（ｃ，ｄ）所示）。逡逑３邐ｂ逡逑Ｄａｒｋ邐Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ逡逑＇ｂｄ逡逑Ｍ邋Ｓｅｍｉｃｏｎｄ．邐＂逡逑＊ｄａｒｋ邋邋一邐’ｄａｒｋ邋邋逡逑’ｐｈｏｔｏ邋￣逡逑ｃ邐ｄ逡逑Ｗ＇ＮＪ—邋／邋／ｄｓＡ邐ｙ逡逑＼邋＼邐ｉ邋ｉ邐＾ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ逡逑ｆ邐’ｐｈｏｔｏ逡逑／ｐｈｏｔｏ／邐邐邐逡逑￣Ｖ＾邐ＶｄＴ逡逑圖１－１在半導(dǎo)體材料中的光生電導(dǎo)效應(yīng)示意圖ｗ逡逑（２）光控效應(yīng)。在嚴格意義上來說，光控效應(yīng)是一種特殊的光電導(dǎo)效應(yīng)。在逡逑這中特殊的光電導(dǎo)效應(yīng)中，光生－電子空穴對中只有一種載流子參與到電流中，逡逑而另外一種載流子會被半導(dǎo)體材料中的缺陷捕獲，并充當材料的門控。在靜電場逡逑的作用下

逑生電子－空穴對。這樣光生電子－空穴對就會增加材料的載流子濃度，使半導(dǎo)體材逡逑料的電導(dǎo)率提升，如圖１－１所示［４］。在無光的情況下，在半導(dǎo)體材料兩端施加一逡逑個電場，在電回路中會產(chǎn)生一個很小的電流（４＾）。當在相同偏壓下，有光照射逡逑到半導(dǎo)體表面時（這里光能大于或等于半導(dǎo)體的禁帶寬度），半導(dǎo)體就會吸收光逡逑能并產(chǎn)生電子－空穴對。在外加電場的作用下光生電子－空穴對就會分離，使電回逡逑路中的電流增加，這個增加量就是光電流（如１－１邋（ｃ，ｄ）所示）。逡逑３邐ｂ逡逑Ｄａｒｋ邐Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ逡逑＇ｂｄ逡逑Ｍ邋Ｓｅｍｉｃｏｎｄ．邐＂逡逑＊ｄａｒｋ邋邋一邐’ｄａｒｋ邋邋逡逑’ｐｈｏｔｏ邋￣逡逑ｃ邐ｄ逡逑Ｗ＇ＮＪ—邋／邋／ｄｓＡ邐ｙ逡逑＼邋＼邐ｉ邋ｉ邐＾ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ逡逑ｆ邐’ｐｈｏｔｏ逡逑／ｐｈｏｔｏ／邐邐邐逡逑￣Ｖ＾邐ＶｄＴ逡逑圖１－１在半導(dǎo)體材料中的光生電導(dǎo)效應(yīng)示意圖ｗ逡逑（２）光控效應(yīng)。在嚴格意義上來說，光控效應(yīng)是一種特殊的光電導(dǎo)效應(yīng)。在逡逑這中特殊的光電導(dǎo)效應(yīng)中，光生－電子空穴對中只有一種載流子參與到電流中，逡逑而另外一種載流子會被半導(dǎo)體材料中的缺陷捕獲，并充當材料的門控。在靜電場逡逑的作用下
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN303

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 程弈星;;固體聚合物電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀及展望[J];科協(xié)論壇(下半月);2008年01期

本文編號：2623048