氧化鋅(ZnO)是一類高電子遷移速率且性能穩(wěn)定的直接寬帶隙半導(dǎo)體,且在一維納米結(jié)構(gòu)下表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能,因此在電子器件和光電子器件中存在廣泛的應(yīng)用前景。本文針對(duì)氧化鋅一維納米材料,重點(diǎn)對(duì)材料制備的合成方法及其紫外光電探測(cè)器件方面的應(yīng)用進(jìn)行深入研究,完成的主要工作及成果如下:采用水熱沉積法,通過(guò)優(yōu)化前驅(qū)體濃度、反應(yīng)時(shí)間、添加劑種類等關(guān)鍵參量,在多種不同襯底表面生長(zhǎng)制備了氧化鋅納米線;基于掃描電鏡及電學(xué)測(cè)量?jī)x器等平臺(tái)完成了本文制得ZnO的納米表面形貌表征、電學(xué)參量特征提取及其對(duì)比分析。采用光刻技術(shù),在硅膠和聚二甲硅烷氧烷上實(shí)現(xiàn)了氧化鋅納米線陣列的生長(zhǎng)制備,研究了其生長(zhǎng)位置的調(diào)控方法;同時(shí),采用氧化擴(kuò)散工藝,在陶瓷襯底上生長(zhǎng)制備出具超長(zhǎng)尺寸的氧化線納米線,其長(zhǎng)徑比可達(dá)400,為該類材料用于高靈敏度的光電探器研制提供了新方法。采用聚焦離子束制備了單根氧化鋅納米線的紫外光電導(dǎo)探測(cè)器件,完成了不同直徑的單根氧化鋅納米線器件的性能參數(shù)測(cè)試與對(duì)比分析,測(cè)試結(jié)果表明:光暗電流比隨著納米線直徑的減小而增強(qiáng),并表現(xiàn)出更高的探測(cè)靈敏度。通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn),制備了具有垂直式結(jié)構(gòu)的納米線陣列紫外光電導(dǎo)探測(cè)器件,測(cè)試結(jié)... 

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納米技術(shù)的應(yīng)用

因而擁有廣泛的應(yīng)用。纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅材料晶格為六方體形狀，如圖1.2 所示。其晶格常數(shù) a=b=0.3249 nm，c=0.5205 nm，c/a=1.602。在每 1 個(gè)鋅原子周圍均分布有 4 個(gè)氧原子，并與之形成共價(jià)鍵。同樣在每 1 個(gè)氧原子周圍也分布有 4個(gè)鋅原子，并與之形成共價(jià)鍵。圖1.2氧化鋅纖鋅礦晶格結(jié)構(gòu)圖眾所周知，氧化鋅是直接帶隙的半導(dǎo)體原料，在平常溫度下，它的禁帶寬度在3.37 eV 附近，最高激子束縛能甚至可以達(dá)到 60 meV。正是因?yàn)檠趸\具有很高的能帶隙寬激子束縛能，而且透光性好，所以氧化鋅材料在常溫下的發(fā)光能力是其?

納半導(dǎo)體材料的制備工藝也要跟上腳步。一維結(jié)構(gòu)的納米線半導(dǎo)體良的載流子傳輸通道，只需要對(duì)一維結(jié)構(gòu)的納米線半導(dǎo)體材料的側(cè)達(dá)到任意調(diào)控納米導(dǎo)電溝道的目的。因此利用自上而下的方法制備料可能成為未來(lái)集成電路制造工藝中最有前景的方法之一�；\材料為寬禁帶半導(dǎo)體，禁帶寬度非常大，所以在可見(jiàn)光照射時(shí)性，因此科學(xué)家們很早就已經(jīng)開(kāi)始著力研究基于氧化鋅薄膜材料構(gòu)體管。已知氧化鋅納米線的晶體呈單晶排列，屬于單晶半導(dǎo)體材料相比具有更好的電子遷移率，而且作為一維結(jié)構(gòu)納米材料，氧化鋅傳輸有著更好的限制作用。這些優(yōu)良特性使氧化鋅納米線更加適合。通過(guò)氧化形成二氧化硅薄膜，再將已制備好的氧化鋅納米線散落在氧化鋅納米線兩端淀積制備金/鎳電極，此時(shí)便賦予了氧化納米線完構(gòu)，這將有利于合成底柵式的場(chǎng)效應(yīng)晶體管[17]，并對(duì)場(chǎng)效應(yīng)晶體1-9 所示。測(cè)試發(fā)現(xiàn)該場(chǎng)效應(yīng)晶體管呈現(xiàn) n 型，具體指標(biāo)如下：載流1，且電子遷移率為 17 cm2/Vs。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ga-N共摻氧化鋅納米線陣列制備及發(fā)光性能研究[J]. 婁猛,張明光,蘇明明,宋周周,沈典典,張翔暉.  電子元件與材料. 2017(03)
[2]納米技術(shù)及納米材料的研究應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李申,彭超,蔣志平,楊艷娟,高遠(yuǎn),李國(guó)旺.  河南建材. 2016(01)
[3]形貌可控納米ZnO的制備及其光學(xué)性能研究[J]. 王簫揚(yáng),商世廣,段向陽(yáng),趙萍,董軍.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(12)



本文編號(hào)：2932334