本文關(guān)鍵詞：微納米ZnO基紫外光電探測(cè)器的制備與性能研究

  更多相關(guān)文章： 量子點(diǎn) ZnO微米棒 還原氧化石墨烯 電荷轉(zhuǎn)移 紫外光電探測(cè)器

【摘要】：ZnO是最重要的II-VI族半導(dǎo)體材料之一,由于其自身的寬直接帶隙特性被廣泛認(rèn)為是一種非常有前途的可以應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域的材料,特別是應(yīng)用于短波長(zhǎng)光電器件。此外ZnO具有諸多優(yōu)點(diǎn),如形貌豐富、合成方法多樣、原料廉價(jià)易得、熱穩(wěn)定性好、載流子遷移率高尤其是它的耐輻射性能十分優(yōu)異,這使得ZnO材料非常適合使用于惡劣的環(huán)境中。特別地,由于微納米結(jié)構(gòu)的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等,使得微納米ZnO材料與其體材料相比具有更加優(yōu)異的性能。因此,本文旨在利用ZnO微納米結(jié)構(gòu)獨(dú)特的性質(zhì),以納米科學(xué)本身的優(yōu)勢(shì)為依托來(lái)構(gòu)建紫外光電器件,從而獲得良好的光電響應(yīng)性能。本文主要工作如下:1.我們采用氣相傳輸法制備了結(jié)晶性能良好的六邊形ZnO微米棒,并以磁控濺射法制備了Ag電極從而構(gòu)建了金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)結(jié)構(gòu)的紫外光電探測(cè)器,并對(duì)器件的紫外光電響應(yīng)性能和機(jī)理進(jìn)行分析研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在5 V偏壓下該器件的暗電流為5.0×10~(-9) A,而在325 nm光照下,光電流則大幅提升至約7.2×10~(-8) A。經(jīng)過(guò)擬合得到該器件的上升和恢復(fù)時(shí)間分別為2.02秒和4.66秒。2.在單根ZnO微米棒紫外光電探測(cè)器的基礎(chǔ)上,我們又引入了ZnO量子點(diǎn),成功構(gòu)建了ZnO量子點(diǎn)修飾單根ZnO微米棒的紫外光電探測(cè)器。在量子點(diǎn)的修飾下器件獲得了更加優(yōu)異的紫外探測(cè)性能,其光電流和明暗電流比相較之前的單根ZnO微米棒都提高了約兩個(gè)數(shù)量級(jí),而上升和恢復(fù)時(shí)間則加快了超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí),并且其響應(yīng)度在提高的同時(shí)也得到了向短波長(zhǎng)方向的展寬。3.我們利用實(shí)驗(yàn)室制備的氧化石墨烯溶液自組裝成氧化石墨烯薄膜,然后將其轉(zhuǎn)移到Au叉指電極上并使用抗壞血酸對(duì)其進(jìn)行還原,從拉曼和電學(xué)方面分析了氧化石墨烯薄膜還原前后表面結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性的改變程度。待其還原后我們?cè)偻ㄟ^(guò)滴涂的方法組裝上ZnO量子點(diǎn),以構(gòu)建ZnO量子點(diǎn)/還原氧化石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的MSM紫外光電探測(cè)器。該器件在325 nm的光照下表現(xiàn)出明顯的明暗電流差異,且具有良好的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：量子點(diǎn) ZnO微米棒 還原氧化石墨烯 電荷轉(zhuǎn)移 紫外光電探測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN23;TN304.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 ZnO材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)10-16
• 1.2.1 ZnO的基本性質(zhì)10-11
• 1.2.2 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)11-13
• 1.2.3 ZnO的電學(xué)性質(zhì)13-15
• 1.2.4 ZnO的光學(xué)性質(zhì)15-16
• 1.3 ZnO微納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用16-19
• 1.3.1 在光電方面的應(yīng)用16-17
• 1.3.2 在生物傳感方面的應(yīng)用17
• 1.3.3 在氣敏方面的應(yīng)用17-18
• 1.3.4 在壓電方面的應(yīng)用18
• 1.3.5 在稀磁方面的應(yīng)用18-19
• 1.4 ZnO基紫外光電探測(cè)器的研究進(jìn)展19-22
• 1.4.1 MSM結(jié)構(gòu)的ZnO基紫外探測(cè)器20
• 1.4.2 肖特基型紫外探測(cè)器20-21
• 1.4.3 p-n和p-i-n結(jié)型紫外探測(cè)器21-22
• 1.4.4 納米結(jié)構(gòu)ZnO基紫外探測(cè)器22
• 1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第二章 ZnO微納米結(jié)構(gòu)的典型制備方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹24-33
• 2.1 ZnO微納米結(jié)構(gòu)的典型制備方法24-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹26-33
• 2.2.1 樣品制備平臺(tái)26-28
• 2.2.2 樣品表征平臺(tái)28-30
• 2.2.2.1 掃描電子顯微鏡28-29
• 2.2.2.2 透射電子顯微鏡29-30
• 2.2.3 光學(xué)測(cè)試平臺(tái)30-33
• 2.2.3.1 熒光測(cè)試系統(tǒng)30-31
• 2.2.3.2 紫外-可見(jiàn)吸收光譜（UV-Vis）31-32
• 2.2.3.3 光電響應(yīng)測(cè)試32-33
• 第三章 單根ZnO微米棒紫外光電探測(cè)器的制備與性能研究33-40
• 3.1 引言33-34
• 3.2 ZnO微米棒的制備與表征34-35
• 3.3 Ag電極的制備35-36
• 3.4 單根ZnO微米棒紫外探測(cè)器的性能研究36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 ZnO量子點(diǎn)修飾單根ZnO微米棒的紫外探測(cè)性能研究40-52
• 4.1 引言40-41
• 4.2 ZnO量子點(diǎn)的制備與表征41-43
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑41-42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段42
• 4.2.3 ZnO量子點(diǎn)的表征42-43
• 4.3 ZnO量子點(diǎn)修飾單根ZnO微米棒的紫外探測(cè)器構(gòu)建與性能研究43-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 ZnO量子點(diǎn)/還原氧化石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)紫外探測(cè)性能研究52-60
• 5.1 引言52-53
• 5.2 氧化石墨烯薄膜的制備與表征53-55
• 5.2.1 主要化學(xué)試劑53
• 5.2.2 氧化石墨烯的制備53-54
• 5.2.3 氧化石墨烯薄膜的自組裝54-55
• 5.3 ZnO量子點(diǎn)/還原氧化石墨烯紫外探測(cè)器的構(gòu)建與性能研究55-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-63
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-73
• 致謝73-74
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 郭建生,張?jiān)?張培林;Hg的激光雙光子感生熒光[J];量子電子學(xué);1987年01期

2 ;[J];;年期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 高淑梅;;紫外光激發(fā)血液熒光光譜特性分析[A];第六屆全國(guó)光生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

2 賀香紅;周健;李衛(wèi)華;周全法;;近紫外光激發(fā)的新型藍(lán)色熒光粉SrZnO_2：Bi~(3+)的合成與發(fā)光性能[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（1）[C];2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 何自娟;微納米ZnO基紫外光電探測(cè)器的制備與性能研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 祝漢成;近紫外光激發(fā)下白光發(fā)射的鏑摻雜七鋁酸十二鈣粉體制備及光學(xué)特性研究[D];東北師范大學(xué);2011年

3 丁旭;近紫外光激發(fā)的（氯）硼酸鹽發(fā)光材料的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：772305