單根納米線NiO/ZnO異質(zhì)結紫外光電探測器
發(fā)布時間:2022-02-14 16:30
光電探測器是將光信號轉換為電信號的器件,廣泛應用在軍事和民用等多個領域。紫外光電探測器是工作在紫外波段的光電探測器,因其探測靈敏高,虛警率低等優(yōu)點,可用于外太空宇宙射線探測,軍事上進行導彈尾跡探測,日常生活中污水監(jiān)測,人體日常接收紫外線輻射監(jiān)測等,F(xiàn)有的商用紫外光電探測器由于尺寸大,能耗大,不利于日常攜帶。人們努力通過使用納米材料、二維材料做出微型紫外光電探測器。納米線等一維材料由于其高光響應性和良好的獨立性,已成為光電探測器小型化的最佳選擇之一。氧化鋅為直接帶隙半導體,本征氧化鋅能帶的寬度約為3.4eV,對應的本征吸收波長369nm,處于近紫外區(qū),是一個很好的紫外光探測器的材料,由于晶格內(nèi)部存在氧空位,氧化鋅表現(xiàn)為n型半導體。氧化鎳為直接帶隙半導體,本征氧化鎳的能帶約為3.7eV,對應本征吸收波長為336nm,處于近紫外區(qū),因為其晶體內(nèi)部存在鎳原子空位,氧化鎳表現(xiàn)為p型半導體?紤]到氧化鋅和氧化鎳的能帶結構,本征吸收波長均在紫外波段,如果使用一維納米線制作出p-n異質(zhì)結的紫外光電探測器,可以實現(xiàn)微型化自供電的紫外光電探測器。1.通過水熱還原法合成了鎳納米線,之后對不同溫度退火后的納米...
【文章來源】:鄭州大學河南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)為在SrTiO3襯底上生長LaAlO3的反射式高能電子衍射強度的原位觀測圖片
圖 2.1 (a)為在 SrTiO3襯底上生長 LaAlO3的反射式高能電子衍射強度的原位觀測圖片。(b為熒光屏上接收到的電子衍射斑圖片圖 2.1 中為使用反射式高能電子衍射對生長進行原位觀測的圖片,我們選取晶格類型相同,晶面間距差距交小的材料進行外延生長,我們在熒光屏上清晰的觀測到了電子衍射斑,并且在生長工程中衍射強度呈現(xiàn)震蕩曲線我們可以對樣品的生長層數(shù)進行實時觀測控制生長的層數(shù)和厚度。RHEED 系統(tǒng)的核心部件是高能電子槍與熒光屏。工作時,從電子槍發(fā)射出具有一定能量(5~30keV)的電子束,電子束以很小的掠射角 θ(<5°,通常為 1~2入射到樣品表面。
圖 3.1 實驗流程分解模型圖圖 3.1 為器件制作的基本流程,首先通過水熱還原法合成鎳納米線。通過天平稱量出 0.238g 的氯化鎳,之后將樣品溶解到 12g 的乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使樣品溶解。配置 2.4g 氫氧化鈉溶解到 50mL 乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使其均勻。讓兩種溶液在 0.2T 的磁場下進行反應,反應溫度保持在 85°C。之后通過過濾的方法把生成的鎳金屬過濾出來,得到鎳納米線的結構。取少量 Ni 納米線溶于乙醇溶液超聲分散后,用滴管將分散后的溶液滴在Al2O3襯底上,用磁場放在 Al2O3襯底下面,進行排列使鎳納米線不會交叉或者團聚在一起,等乙醇完全蒸發(fā)選取單根鎳納米線進行下面的步驟。通過紫外光刻手段在 Ni 納米線一端刻出電極圖案,然后通過小型濺射儀濺射金屬 Pt 并進行去膠處理,可以得到一端被鉑電極覆蓋的鎳納米線。將得到的Ni 納米線放入管式爐退火可以得到 Ni / NiO 核殼納米線,通過在管式爐中常壓下退火而獲得的,退火溫度為 415°C。退火時間 130min,升溫速率 11°C/ min,降溫速率 8°C/ min。用紫外光刻的辦法在氧化鎳納米線另一端刻出一個電極圖
本文編號:3624894
【文章來源】:鄭州大學河南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)為在SrTiO3襯底上生長LaAlO3的反射式高能電子衍射強度的原位觀測圖片
圖 2.1 (a)為在 SrTiO3襯底上生長 LaAlO3的反射式高能電子衍射強度的原位觀測圖片。(b為熒光屏上接收到的電子衍射斑圖片圖 2.1 中為使用反射式高能電子衍射對生長進行原位觀測的圖片,我們選取晶格類型相同,晶面間距差距交小的材料進行外延生長,我們在熒光屏上清晰的觀測到了電子衍射斑,并且在生長工程中衍射強度呈現(xiàn)震蕩曲線我們可以對樣品的生長層數(shù)進行實時觀測控制生長的層數(shù)和厚度。RHEED 系統(tǒng)的核心部件是高能電子槍與熒光屏。工作時,從電子槍發(fā)射出具有一定能量(5~30keV)的電子束,電子束以很小的掠射角 θ(<5°,通常為 1~2入射到樣品表面。
圖 3.1 實驗流程分解模型圖圖 3.1 為器件制作的基本流程,首先通過水熱還原法合成鎳納米線。通過天平稱量出 0.238g 的氯化鎳,之后將樣品溶解到 12g 的乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使樣品溶解。配置 2.4g 氫氧化鈉溶解到 50mL 乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使其均勻。讓兩種溶液在 0.2T 的磁場下進行反應,反應溫度保持在 85°C。之后通過過濾的方法把生成的鎳金屬過濾出來,得到鎳納米線的結構。取少量 Ni 納米線溶于乙醇溶液超聲分散后,用滴管將分散后的溶液滴在Al2O3襯底上,用磁場放在 Al2O3襯底下面,進行排列使鎳納米線不會交叉或者團聚在一起,等乙醇完全蒸發(fā)選取單根鎳納米線進行下面的步驟。通過紫外光刻手段在 Ni 納米線一端刻出電極圖案,然后通過小型濺射儀濺射金屬 Pt 并進行去膠處理,可以得到一端被鉑電極覆蓋的鎳納米線。將得到的Ni 納米線放入管式爐退火可以得到 Ni / NiO 核殼納米線,通過在管式爐中常壓下退火而獲得的,退火溫度為 415°C。退火時間 130min,升溫速率 11°C/ min,降溫速率 8°C/ min。用紫外光刻的辦法在氧化鎳納米線另一端刻出一個電極圖
本文編號:3624894
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