石墨烯/RbAg 4 I 5 復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的制備及其光電特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 23:21
2010年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予石墨烯的發(fā)現(xiàn)者Andre Geim和Konstantin Novoselov,他們用最簡(jiǎn)單的機(jī)械剝離的辦法將這種在理論上絕對(duì)零度時(shí)存在的神奇材料在常態(tài)下制備出來(lái)。自此開(kāi)啟了全世界科學(xué)家投身各類二維納米材料研究的熱潮。石墨烯——這種僅由單層碳原子所組成的二維納米材料,亦可視為準(zhǔn)二維的理想電子氣體。作為零帶隙半導(dǎo)體,其特殊的能帶結(jié)構(gòu)使之在電學(xué)、光學(xué)等多方面具有極其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),被認(rèn)為是最有希望替代硅基半導(dǎo)體的下一代光電子材料,在理論和實(shí)踐上都具有極大的研究?jī)r(jià)值。過(guò)去十年,在石墨烯的研究領(lǐng)域涌現(xiàn)出來(lái)諸多卓有成就的開(kāi)創(chuàng)性工作(第1章)。眾多工作中,基于石墨烯的光電子器件的研究主要沿著兩個(gè)方向發(fā)展:一是充分利用石墨烯中超高的載流子遷移率,旨在發(fā)展響應(yīng)速度超快的碳基光電子器件;二是設(shè)法提高石墨烯的光吸收率,旨在發(fā)展靈敏更高、探測(cè)率更高的碳基光電子器件。這兩個(gè)方面都分別有非常突出的研究成果。但其中存在的問(wèn)題是:在超快響應(yīng)的石墨烯光電子器件中,載流子壽命短,使得其響應(yīng)度并不高;在超高響應(yīng)(度)的石墨烯光電子器件中,載流子復(fù)合慢,又嚴(yán)重影響其響應(yīng)速度。于是,在進(jìn)一步...
【文章來(lái)源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
HORIBALabRAMHREvolution拉曼光譜儀的外觀結(jié)構(gòu)①
第3章單層石墨烯與RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的光電響應(yīng)特性42討論之。圖3.7SLG/RbAg4I5實(shí)驗(yàn)測(cè)試示意圖。(a)長(zhǎng)時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn),(b)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。圖3.8光電響應(yīng)曲線。(a)長(zhǎng)時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn),(b)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)(多周期),(c)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)(單周期,是圖b中虛框的放大圖)。0.1~0.5Va(a)10s0.2V20s100msb(b)
第4章多層石墨烯與RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的光電響應(yīng)特性63他層狀二維結(jié)構(gòu),比如MoS2、黑磷等[162,172-173],用以描述門(mén)電壓可調(diào)的光電器件特性。該模型也在更多關(guān)于石墨烯異質(zhì)接觸的相關(guān)文獻(xiàn)或綜述中提到。圖4.6石墨烯場(chǎng)效應(yīng)管,SEM圖像和器件結(jié)構(gòu)(插圖)[161]。本章,我們將基于RNM模型描述層狀體系的思路,結(jié)合第3章的IEBS模型,建立一個(gè)改進(jìn)的RNM模型來(lái)描述MLG/RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)體系——基于n層石墨烯和RbAg4I5薄膜的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)體系。在改進(jìn)的RNM模型中,我們不僅考慮了原模型中的“屏蔽效應(yīng)”,同時(shí)還考慮了本體系中IEBSs相互作用的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。4.4.2電阻網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于nMLG/RbAg4I54.4.2.1層數(shù)依賴關(guān)系擬合本小節(jié)我們來(lái)具體介紹RNM模型及對(duì)MLG/RbAg4I5體系的RNM改進(jìn)模型。根據(jù)ThomasFermi屏蔽理論,相關(guān)的研究表明石墨中的Coulomb屏蔽勢(shì)有如下形式[161-162,172-174]zLQzez(4-1)Q是屏蔽下的電荷,z是石墨烯堆疊方向上的距離。L是屏蔽距離。本模型的建立基于以下假設(shè):(1)RbAg4I5作為提供解離載流子之“源”,僅考慮直接從MLG/RbAg4I5界面處注入石墨烯各層通道并在源漏電極間輸運(yùn)的電子。但電子在各層間穿越時(shí)需要克服層間電阻(r)。(2)石墨烯與RbAg4I5相結(jié)合,IEBSs
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3458359
【文章來(lái)源】:清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
HORIBALabRAMHREvolution拉曼光譜儀的外觀結(jié)構(gòu)①
第3章單層石墨烯與RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的光電響應(yīng)特性42討論之。圖3.7SLG/RbAg4I5實(shí)驗(yàn)測(cè)試示意圖。(a)長(zhǎng)時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn),(b)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。圖3.8光電響應(yīng)曲線。(a)長(zhǎng)時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn),(b)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)(多周期),(c)短時(shí)光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)(單周期,是圖b中虛框的放大圖)。0.1~0.5Va(a)10s0.2V20s100msb(b)
第4章多層石墨烯與RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的光電響應(yīng)特性63他層狀二維結(jié)構(gòu),比如MoS2、黑磷等[162,172-173],用以描述門(mén)電壓可調(diào)的光電器件特性。該模型也在更多關(guān)于石墨烯異質(zhì)接觸的相關(guān)文獻(xiàn)或綜述中提到。圖4.6石墨烯場(chǎng)效應(yīng)管,SEM圖像和器件結(jié)構(gòu)(插圖)[161]。本章,我們將基于RNM模型描述層狀體系的思路,結(jié)合第3章的IEBS模型,建立一個(gè)改進(jìn)的RNM模型來(lái)描述MLG/RbAg4I5復(fù)合納米結(jié)構(gòu)體系——基于n層石墨烯和RbAg4I5薄膜的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)體系。在改進(jìn)的RNM模型中,我們不僅考慮了原模型中的“屏蔽效應(yīng)”,同時(shí)還考慮了本體系中IEBSs相互作用的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。4.4.2電阻網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于nMLG/RbAg4I54.4.2.1層數(shù)依賴關(guān)系擬合本小節(jié)我們來(lái)具體介紹RNM模型及對(duì)MLG/RbAg4I5體系的RNM改進(jìn)模型。根據(jù)ThomasFermi屏蔽理論,相關(guān)的研究表明石墨中的Coulomb屏蔽勢(shì)有如下形式[161-162,172-174]zLQzez(4-1)Q是屏蔽下的電荷,z是石墨烯堆疊方向上的距離。L是屏蔽距離。本模型的建立基于以下假設(shè):(1)RbAg4I5作為提供解離載流子之“源”,僅考慮直接從MLG/RbAg4I5界面處注入石墨烯各層通道并在源漏電極間輸運(yùn)的電子。但電子在各層間穿越時(shí)需要克服層間電阻(r)。(2)石墨烯與RbAg4I5相結(jié)合,IEBSs
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3458359
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