本文選題：石墨烯 + 異質(zhì)結(jié)　； 參考：《北京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：自2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)公布以來,石墨烯材料以其獨(dú)特的二維蜂巢晶格結(jié)構(gòu)特點(diǎn)受到了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。近年來,國(guó)家出臺(tái)多項(xiàng)政策,鼓勵(lì)支持石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,石墨烯材料的相關(guān)課題研究不僅具有一定的理論高度更具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。由于石墨烯獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),其在多個(gè)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,包括電子學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、催化、儲(chǔ)能、傳感器和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,而石墨烯相關(guān)器件的制備與性能優(yōu)化則成為石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)所在。因此,本文重點(diǎn)研究石墨烯材料在光電探測(cè)器方面的應(yīng)用,并與不同半導(dǎo)體薄膜材料構(gòu)成異質(zhì)結(jié)構(gòu),以改善器件的結(jié)構(gòu)和性能出發(fā),重點(diǎn)探究不同結(jié)構(gòu)石墨烯基器件在紫外光照下的光電響應(yīng)特性。本文論述了以石墨烯為主的二維材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、制備方法及其主要應(yīng)用領(lǐng)域;以Ga_2O_3為主的多種半導(dǎo)體薄膜材料的生長(zhǎng)與表征;單雙層石墨烯基光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備與性能優(yōu)化;類石墨烯二維材料的拓展探究等。本文主要采用CVD法生長(zhǎng)的銅基單層石墨烯,通過Fe~(3+)的腐蝕去除Cu基底得到獨(dú)立的單層石墨烯,再轉(zhuǎn)移到不同基片上,以Ga_2O_3/SiC異質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),石墨烯作為透明電極比Au/Ti電極有更好的光電響應(yīng)性能,尤其在254 nm紫外光照下,石墨烯電極和Au/Ti電極器件光暗比分別為63.31和4.81,響應(yīng)度分別為0.18A/W和7.14×10-4 A/W,以此為基礎(chǔ),本文進(jìn)一步探究石墨烯與不同襯底形成異質(zhì)結(jié)在紫外光照下的響應(yīng)性能,包括石墨烯與SiC、GaAs;單雙層石墨烯基太陽(yáng)能電池響應(yīng)特性探究等。
[Abstract]:Since the publication of the Nobel Prize in Physics in 2010, graphene materials have attracted wide attention from the scientific community for their unique two-dimensional honeycomb lattice structure. In recent years, the government has issued many policies to encourage the development of graphene industry. The research on graphene materials not only has a certain theoretical height but also has a wide range of practical significance. Because of its unique physical and chemical properties, graphene has broad application prospects in many fields, including electronics, optics, magnetism, catalysis, energy storage, sensors and biomedicine. The preparation and performance optimization of graphene related devices have become the key technology of graphene material industrialization. Therefore, the application of graphene materials in photodetectors is studied in this paper, and different semiconductor thin films are used to form heterostructures to improve the structure and performance of the devices. The photoelectric response of graphene based devices with different structures under ultraviolet light was investigated. In this paper, the structure properties, preparation methods and main application fields of graphene based two-dimensional materials, the growth and characterization of various semiconductor thin film materials, the structure design of single and bilayer graphene based photodetectors, the growth and characterization of various semiconductor thin film materials, and the structure design of single and double layer graphene based photodetectors are discussed. Preparation and performance optimization; study on the development of graphene-like two-dimensional materials. In this paper, the copper based monolayer graphene grown by CVD method is used to remove the Cu substrate by Fe~(3. The monolayer graphene is transferred to different substrates, which is based on the Ga_2O_3/SiC heterostructure. Graphene as a transparent electrode has better photoelectric response performance than Au/Ti electrode. Especially under 254nm ultraviolet light, the light-to-dark ratio of graphene electrode and Au/Ti electrode are 63.31 and 4.81, respectively, and the responsivity is 0.18A/W and 7.14 脳 10 ~ (-4) A / W, respectively. In this paper, the response properties of graphene heterojunction with different substrates under UV irradiation are further investigated, including graphene and SICP GaAs, single and double layer graphene based solar cells, and so on.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ127.11

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本文編號(hào)：1892679