二维Bi薄膜在刚性和柔性基底上的制备与光响应性能的研究

发布时间：2021-04-29 21:52

　　近年来,二维材料由于其优异的电学和光学性能,引起了广泛的关注。二维材料的研究对象极其丰富,包括石墨烯、黑磷、六方氮化硼、过渡金属二硫化物和拓扑绝缘体等。利用这些二维材料的独特性质,研究人员将其制备成光电探测器并研究其器件性能,同时,也在试图探索其自驱动或自供能供电特性,即在零偏压下的光伏模式工作时,无需消耗外部功率。另一方面,由于二维材料在可折叠显示器、曲面数字电话和其他柔性电子系统中的巨大应用潜力,基于二维材料的柔性光电探测器近年来也受到越来越多的关注。铋（Bi）薄膜作为一种拓扑绝缘体二维材料,在元素周期表中属于VA主族。Bi具有光学活性,其内部绝缘但表面具有高导特性,它较小的体带隙保证了Bi基光电器件的超宽带光响应性能。本文以Bi为研究对象,采用气相沉积法,探索在刚性和柔性基底上生长二维Bi薄膜的条件,并且对样品的微观结构进行形貌表征,进而制备成光电探测器来分析其光响应特性。本文工作主要涵盖以下几个方面:一、在刚性硅片（Si O₂/Si）基底和柔性聚酰亚胺（PI）基底上制备Bi薄膜。通过调控Bi生长过程中的温度（T）、压强（P）和载气流速（sccm）等条件,实... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二维Bi薄膜的特性与研究现状
        1.2.1 二维材料的研究现状
        1.2.2 二维Bi薄膜的特性
        1.2.3 二维Bi薄膜的制备方法
        1.2.4 二维Bi薄膜的应用及其研究现状
    1.3 自供能光电探测器的特性与研究现状
        1.3.1 自供能光电探测器的特性
        1.3.2 自供能光电探测器的应用及其研究现状
    1.4 柔性器件的特性与研究现状
        1.4.1 柔性材料特性
        1.4.2 柔性材料的应用与研究现状
    1.5 本文的选题及研究内容
第2章 Bi薄膜的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验相关仪器
    2.3 薄膜的制备与表征
        2.3.1 基底材料的的清洗处理
        2.3.2 气相沉积方法制备Bi薄膜
        2.3.3 形貌、微观结构及表征方法
    2.4 本章小结
第3章 Bi薄膜刚性光电探测器的光响应性能研究
    3.1 引言
    3.2 Bi薄膜刚性光电探测器的原理以及测试方法
    3.3 Bi薄膜刚性光电探测器的光响应性能分析
        3.3.1 光照下Bi薄膜刚性光电探测器的自驱动特性
        3.3.2 光照对Bi薄膜刚性光电探测器的I-V特性的影响
        3.3.3 光照对Bi薄膜刚性光电探测器的光开关特性的影响
    3.4 本章小结
第4章 Bi薄膜柔性光电探测器的光响应性能研究
    4.1 引言
    4.2 Bi薄膜柔性光电探测器光响应特性的测试方法
    4.3 Bi薄膜柔性光电探测器的光响应性能分析
        4.3.1 Bi薄膜柔性光电探测器的光开关特性
        4.3.2 Bi薄膜柔性光电探测器的延展性研究
        4.3.3 Bi薄膜柔性光电探测器的耐用性研究
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读硕士学位期间发表的论文与研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]基于新型二维材料及异质结光电探测器的研究[D]. 龙明生.南京大学 2017



本文编号：3168237