本文選題：石墨烯 + 異質結�。� 參考：《北京郵電大學》2017年碩士論文

【摘要】：自2010年諾貝爾物理學獎公布以來,石墨烯材料以其獨特的二維蜂巢晶格結構特點受到了科學界的廣泛關注。近年來,國家出臺多項政策,鼓勵支持石墨烯產業(yè)發(fā)展,石墨烯材料的相關課題研究不僅具有一定的理論高度更具有廣泛的現實意義。由于石墨烯獨特的物理化學性質,其在多個領域擁有廣闊的應用前景,包括電子學、光學、磁學、催化、儲能、傳感器和生物醫(yī)學等領域,而石墨烯相關器件的制備與性能優(yōu)化則成為石墨烯材料產業(yè)化的關鍵技術所在。因此,本文重點研究石墨烯材料在光電探測器方面的應用,并與不同半導體薄膜材料構成異質結構,以改善器件的結構和性能出發(fā),重點探究不同結構石墨烯基器件在紫外光照下的光電響應特性。本文論述了以石墨烯為主的二維材料的結構性質、制備方法及其主要應用領域;以Ga_2O_3為主的多種半導體薄膜材料的生長與表征;單雙層石墨烯基光電探測器的結構設計、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法生長的銅基單層石墨烯,通過Fe~(3+)的腐蝕去除Cu基底得到獨立的單層石墨烯,再轉移到不同基片上,以Ga_2O_3/SiC異質結構為基礎,石墨烯作為透明電極比Au/Ti電極有更好的光電響應性能,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,響應度分別為0.18A/W和7.14×10-4 A/W,以此為基礎,本文進一步探究石墨烯與不同襯底形成異質結在紫外光照下的響應性能,包括石墨烯與SiC、GaAs;單雙層石墨烯基太陽能電池響應特性探究等。
[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.
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ127.11

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