物理化學制備方法在微觀結(jié)構(gòu)制備領(lǐng)域的快速發(fā)展,使得性質(zhì)依賴于納米結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和周圍介質(zhì)常數(shù)的等離激元迅速成為了各個學科領(lǐng)域的研究熱點。金屬-半導體異質(zhì)結(jié)中的局域表面等離激元共振影響半導體的光電性質(zhì),為光電子器件的研究開辟了新的道路。目前,基于金屬-半導體異質(zhì)結(jié)的光電子器件有許多是利用熱載流子轉(zhuǎn)移機制提高光電轉(zhuǎn)換效率。等離激元通過非輻射衰減產(chǎn)生熱載流子,對于擁有獨特d帶結(jié)構(gòu)的金納米顆粒(Au NPs)產(chǎn)生的熱空穴的能量和數(shù)量都大于熱電子。但是由于熱空穴的自由程比熱電子的小,導致了熱空穴的收集相對困難。因此,大多數(shù)的報道是金屬-半導體等離激元熱電子轉(zhuǎn)移。從等離激元熱空穴轉(zhuǎn)移的角度來看,金屬與p型半導體的耦合要比與n型半導體更好。氧化亞銅(Cu₂O)是典型的p型半導體材料,其出色的光電性質(zhì)讓它在很多領(lǐng)域有著廣泛的應用。隨著等離激元學的快速發(fā)展,金屬-半導體異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的等離激元能量轉(zhuǎn)移為Cu₂O的發(fā)展注入了新的活力。在金屬-半導體異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)中,等離激元引起的熱載流子轉(zhuǎn)移到鄰近半導體中產(chǎn)生光電流。本論文設計并制備了新型的Cu₂

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 等離激元熱電子轉(zhuǎn)移研究進展
    1.2 氧化亞銅納米線的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 氧化亞銅的晶體結(jié)構(gòu)及光學特性
        1.2.2 氧化亞銅納米結(jié)構(gòu)及制備
        1.2.3 氧化亞銅納米線
    1.3 金屬-半導體光探測器的研究進展
    1.4 論文內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 等離激元引起的熱載流子的基礎(chǔ)理論
    2.1 局域表面等離激元
    2.2 表面等離激元引起的熱載流子及其能量分布
        2.2.1 等離激元的衰減方式
        2.2.2 朗道阻尼
        2.2.3 熱載流子的產(chǎn)生
        2.2.4 熱載流子的能量分布
    2.3 表面等離激元熱載流子轉(zhuǎn)移
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化亞銅-金納米線光探測器的制備
    3.1 氧化亞銅納米線的制備
    3.2 金納米顆粒的制備
    3.3 氧化亞銅納米線與金納米顆粒的結(jié)構(gòu)與形貌
        3.3.1 Cu₂O和Au的X射線衍射
        3.3.2 Cu₂O和Au的形貌表征
        3.3.3 氧化亞銅納米線與金納米顆粒的光學特性
    3.4 氧化亞銅-金納米線光探測器的制備
        3.4.1 場效應晶體管襯底的制備
        3.4.2 Cu₂O-Au NWs光探測器的制備
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氧化亞銅-金納米線光探測器光電性能
    4.1 Cu₂O場效應晶體管的電學性能
    4.2 Cu₂O-Au NWs光探測性能的研究
        4.2.1 Cu₂O-Au NWs光探測器的光暗電流對比
        4.2.2 Cu₂O-Au NWs光探測器的光譜響應度
        4.2.3 Cu₂O-Au NWs光探測器的光響應速度
        4.2.4 Cu₂O-Au NWs光探測器的外量子效率
        4.2.5 Cu₂O-Au NWs光探測器的探測率
        4.2.6 Cu₂O-Au NWs光探測器的信噪比
        4.2.7 Cu₂O-Au NWs光探測器的光功率探測
        4.2.8 Cu₂O-Au NWs光探測器的穩(wěn)定性分析
    4.3 氧化亞銅-金納米線熱載流子轉(zhuǎn)移機制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
學術(shù)成果
致謝



本文編號：3795357