氧化鋅基紫外隨機激光器及表面等離激元增強型光電探測器的研究
發(fā)布時間:2021-10-09 11:36
氧化鋅(ZnO)是Ⅱ-Ⅵ族中具有寬帶隙(3.37 eV)和激子結(jié)合能較高(60 meV)的半導(dǎo)體材料。與其它材料相比其激射波長更短,擁有更優(yōu)良的發(fā)光機能。其禁帶寬度對應(yīng)紫外光波長,因此在短波長激光器和紫外探測器等領(lǐng)域的開發(fā)有極高的潛力。ZnO基材料在發(fā)光與探測領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用,但器件的一些性能有限還需進一步提高。因此本文針對現(xiàn)階段存在的一些不足展開了研究,在發(fā)光領(lǐng)域中,本文通過利用磁控濺射法制備了ZnO薄膜使其生長在藍寶石(Al2O3)襯底上,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種ZnO基電泵浦隨機激光器,證明該結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生低閾值的隨機激光。在探測領(lǐng)域中,本文通過利用COMSOL仿真軟件設(shè)計模擬了一種ZnO基紫外光電探測器,應(yīng)用表面等離子體共振效應(yīng)去提高光電探測器的光電性能。所取得主要成果如下:(1)本文利用磁控濺射法生成的ZnO納米陣列的基礎(chǔ)上,制備了Au/ZnO納米陣列/Au背靠背肖特基結(jié)構(gòu)的電泵浦隨機激光器,實現(xiàn)了ZnO基隨機激光器的低閾值激光發(fā)射,其閾值為2 A/cm2,其發(fā)光峰隨機分布在375 nm-400 nm之間,半寬度...
【文章來源】:沈陽師范大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:44 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射結(jié)構(gòu)示意圖
電阻加熱蒸發(fā)臺結(jié)構(gòu)示意圖
叉指電極的結(jié)構(gòu)圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fast response ultraviolet photodetectors based on solution-processed ZnO nanocrystals[J]. ZHANG TongShuo,YU Ji,DENG YuFu,TIAN Ning,GAO Peng. Science China(Technological Sciences). 2015(08)
[2]基于表面等離子體共振增強的硅基鍺金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測器的設(shè)計研究[J]. 洪霞,郭雄彬,方旭,李衎,葉輝. 物理學(xué)報. 2013(17)
[3]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[4]亞波長金屬光柵的光耦合增強效應(yīng)及透射局域化的模擬研究[J]. 白文理,郭寶山,蔡利康,甘巧強,宋國峰. 物理學(xué)報. 2009(11)
[5]表面等離激元研究新進展[J]. 王振林. 物理學(xué)進展. 2009(03)
[6]氧壓對飛秒激光沉積ZnO/Si(100)薄膜光學(xué)性能的影響[J]. 楊義發(fā),龍華,楊光,鄭啟光,李玉華,陸培祥. 物理學(xué)報. 2009(04)
[7]磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢. 真空. 2009(02)
[8]表面等離子體亞波長光學(xué)前沿進展[J]. 張斗國,王沛,焦小瑾,唐麟,魯擁華,明海. 物理. 2005(07)
[9]ZnO及其缺陷電子結(jié)構(gòu)對光譜特性的影響[J]. 徐彭壽,徐彭壽,孫玉明,施朝淑,徐法強,潘海斌,施朝淑. 紅外與毫米波學(xué)報. 2002(S1)
博士論文
[1]氧化鋅基紫外雪崩光電器件研究[D]. 于吉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2013
碩士論文
[1]基于氧化鋅納米晶的紫外光電器件研究[D]. 張桐碩.沈陽師范大學(xué) 2016
本文編號:3426292
【文章來源】:沈陽師范大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:44 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控濺射結(jié)構(gòu)示意圖
電阻加熱蒸發(fā)臺結(jié)構(gòu)示意圖
叉指電極的結(jié)構(gòu)圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fast response ultraviolet photodetectors based on solution-processed ZnO nanocrystals[J]. ZHANG TongShuo,YU Ji,DENG YuFu,TIAN Ning,GAO Peng. Science China(Technological Sciences). 2015(08)
[2]基于表面等離子體共振增強的硅基鍺金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測器的設(shè)計研究[J]. 洪霞,郭雄彬,方旭,李衎,葉輝. 物理學(xué)報. 2013(17)
[3]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[4]亞波長金屬光柵的光耦合增強效應(yīng)及透射局域化的模擬研究[J]. 白文理,郭寶山,蔡利康,甘巧強,宋國峰. 物理學(xué)報. 2009(11)
[5]表面等離激元研究新進展[J]. 王振林. 物理學(xué)進展. 2009(03)
[6]氧壓對飛秒激光沉積ZnO/Si(100)薄膜光學(xué)性能的影響[J]. 楊義發(fā),龍華,楊光,鄭啟光,李玉華,陸培祥. 物理學(xué)報. 2009(04)
[7]磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢. 真空. 2009(02)
[8]表面等離子體亞波長光學(xué)前沿進展[J]. 張斗國,王沛,焦小瑾,唐麟,魯擁華,明海. 物理. 2005(07)
[9]ZnO及其缺陷電子結(jié)構(gòu)對光譜特性的影響[J]. 徐彭壽,徐彭壽,孫玉明,施朝淑,徐法強,潘海斌,施朝淑. 紅外與毫米波學(xué)報. 2002(S1)
博士論文
[1]氧化鋅基紫外雪崩光電器件研究[D]. 于吉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2013
碩士論文
[1]基于氧化鋅納米晶的紫外光電器件研究[D]. 張桐碩.沈陽師范大學(xué) 2016
本文編號:3426292
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3426292.html
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