本文關(guān)鍵詞：釩氧化物光電探測(cè)器的制備及性能研究　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：釩氧化物半導(dǎo)體材料具有寬廣的帶隙分布,部分釩氧化物的維納米結(jié)構(gòu)也被證實(shí)具有良好的光電性能,這些都為釩氧化物在光電子學(xué)方面的潛在應(yīng)用提供了支撐。一維納米結(jié)構(gòu)由于本身的局限性,包括大的電阻、小的面積和小的光電流等等限制了其在光電子器件中的實(shí)際應(yīng)出。二維結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和大面積有序陣類結(jié)構(gòu),其效應(yīng)是單根納米線的集合體,這無疑可以大大促進(jìn)一維微納米結(jié)構(gòu)的大規(guī)模集成化應(yīng)用。基于以上考慮,本文利用水熱法從一維納米結(jié)構(gòu)的可控合成入手,制備了不同形貌和尺寸的釩氧化物納米單體,著眼于構(gòu)筑有序可控大面積的納米結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,本文系統(tǒng)研究了釩氧化物二維納米材料的光電性能。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)制備了尺寸較為均一的二氧化釩實(shí)心小球和空心小球,通過自組裝的方法分別制備了近似單層排列的實(shí)心球薄膜和空心球薄膜。光電測(cè)試結(jié)果表明二氧化釩實(shí)心小球具有更優(yōu)異的紅外響應(yīng)。(2)通過水熱法制備了高度結(jié)晶和取向生長(zhǎng)的VO2(A)納米線,分別構(gòu)筑了VO2(A)單根和納米線薄膜光電探測(cè)原理型器件。在同樣的測(cè)試條件下,納米線薄膜器件的光電流是單根納米線的15.9倍。(3)利用油-水-汽三相界面方法,制備了高度有序排列的VO2納米線陣列薄膜,納米線有序陣列的面積達(dá)到了平方毫米量級(jí),并通過調(diào)控二氧化釩前驅(qū)體溶液的濃度和組裝的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了對(duì)薄膜厚度的有效控。有序排列VO2(A)納米線陣列構(gòu)筑的紅外光電器件的響應(yīng)度為0.83 mA/W。將在氮?dú)庵型嘶鸷蟮玫接行蚺帕械腣O2(M)納米線陣列。器件的響應(yīng)度為0.29 mA/W,上升和下降時(shí)間分別約為327和123 ms。(4)通過水熱法制備和構(gòu)筑了 VO2/CNT復(fù)合薄膜的紅外光電探測(cè)器,結(jié)果表明CNT有助于增強(qiáng)VO2的紅外性能。(5)基于白組裝方法,制備了有乜序排列的W摻雜的VO2(M)納米線陣列。在室溫下顯示出好的紅外響應(yīng)性能,器件的光電流為1.2 μA,響應(yīng)度為21.4 mA/W,此性能高于純的VO2納米線陣列。(6)將制備的有序VO2在空氣中退火,得到有序排列的V2O5納米線陣列,在波長(zhǎng)為450nm,3V偏壓,光強(qiáng)度105mW/cm2的條件下,器件的響應(yīng)度為160.3 mA/W,探測(cè)率為6.5 × 108 Jones,響應(yīng)時(shí)間分別為17和12 ms,
[Abstract]:This paper studies the photoelectric properties of VO _ 2 / CNT composite thin films by hydrothermal method . ( 6 ) annealing the prepared ordered VO2 in air to obtain an ordered V2O5 nanowire array , under the condition that the wavelength is 450nm , 3V bias and light intensity 105mW / cm2 , the response degree of the device is 160.3 mA / W , the detection rate is 6.5 脳 108 Jones , the response time is 17 and 12 ms , respectively ,

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN36

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本文編號(hào)：1384266