TiO 2 /ZnO纳米棒的制备及紫外探测性能研究
发布时间：2021-06-18 14:10
TiO2/ZnO纳米棒作为一种新型紫外探测复合材料,相比于常规的紫外探测方面的材料来说,TiO2/ZnO纳米棒的结晶质量更好并且对于紫外光有着较高的吸收率,所以TiO2/ZnO纳米棒紫外探测器具有更高的信噪比,同时在弱信号的环境下,TiO2/ZnO纳米棒紫外探测器的灵敏度更高,而且TiO2/ZnO复合纳米材料具有较强的抗辐射性。这些优势是制备高性能的紫外探测器的前提,因此TiO2/ZnO纳米棒紫外探测器在高性能紫外探测器领域有着较大的研究价值和应用价值。本文通过水热法和溶胶-凝胶法制备了不同水热时间和退火温度的TiO2/ZnO纳米棒,并利用SEM、XRD等方法对其表面形貌及结构进行表征分析。研究结果表明,当水热时间为5 h时,TiO2/ZnO纳米棒生长均匀有序,长度,直径适中,ZnO的六方纤锌矿结构明显,衍射角约为34.5°,c轴取向良好且结晶质量优秀。在得出最佳水热时间为5 h的前提下,当退火温度为400℃时,...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Au/ZnO/TiO2/Au薄膜探测器光电性能曲线[21]
第1章绪论7压为5V，在1041W的紫外光照射下，它显示出开关电流比率为140，响应度高达250A/W，而红外和可见光几乎没有响应。2015年，AMSelman等人[25]采用水热法在FTO上合成TiO2纳米线阵列，采用结晶法制备的ZnO改性。基于TiO2/ZnO异质结的制造的紫外检测器具有通过光电流比评估的高光电性能，已经证明其达到4个数量级。通过分析实验结果，得到图1.2。（a）（b）图1.2TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件性能曲线[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件的光谱响应；（b）TiO2/ZnO杂化材料和纯TiO2材料的紫外可见吸收光谱，插图为TiO2/ZnO异质结的能量图图1.2可以明显表明异质结中的内置电场促进了电子-空穴对的分离，导致大的光电流和高响应度，其可以达到150A/W。与纯TiO2器件和纯ZnO器件相比，吸收光谱，透射光谱，反射光谱，PL光谱和光响应的红移提供了TiO2/ZnO器件的潜在应用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一种简单的两步水热法设计异质结结构与涂有ZnO纳米粒子的TiO2纳米棒。采用水热法合成了F掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃上的TiO2纳米棒，并通过两步法制备了ZnO涂层。由此得到图1.3。（a）（b）图1.3TiO2NR和ZnO/TiO2纳米棒的光电性能曲线[26]（a）I-V特性曲线（b）瞬态光电流响应曲线结果表明，ZnO均匀分布在TiO2纳米棒表面，形成良好连接的异质结。PL研究
第1章绪论7压为5V，在1041W的紫外光照射下，它显示出开关电流比率为140，响应度高达250A/W，而红外和可见光几乎没有响应。2015年，AMSelman等人[25]采用水热法在FTO上合成TiO2纳米线阵列，采用结晶法制备的ZnO改性。基于TiO2/ZnO异质结的制造的紫外检测器具有通过光电流比评估的高光电性能，已经证明其达到4个数量级。通过分析实验结果，得到图1.2。（a）（b）图1.2TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件性能曲线[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件的光谱响应；（b）TiO2/ZnO杂化材料和纯TiO2材料的紫外可见吸收光谱，插图为TiO2/ZnO异质结的能量图图1.2可以明显表明异质结中的内置电场促进了电子-空穴对的分离，导致大的光电流和高响应度，其可以达到150A/W。与纯TiO2器件和纯ZnO器件相比，吸收光谱，透射光谱，反射光谱，PL光谱和光响应的红移提供了TiO2/ZnO器件的潜在应用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一种简单的两步水热法设计异质结结构与涂有ZnO纳米粒子的TiO2纳米棒。采用水热法合成了F掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃上的TiO2纳米棒，并通过两步法制备了ZnO涂层。由此得到图1.3。（a）（b）图1.3TiO2NR和ZnO/TiO2纳米棒的光电性能曲线[26]（a）I-V特性曲线（b）瞬态光电流响应曲线结果表明，ZnO均匀分布在TiO2纳米棒表面，形成良好连接的异质结。PL研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构的制备及光电性能[J]. 孙宝,张赛,苏子亭,郝彦忠,杜静文,裴娟,李英品. 功能材料. 2018(09)
[2]Ag负载TiO2纳米管阵列的制备及紫外探测性能研究[J]. 程宏伟,李刚,郭丽芳,程再军. 半导体光电. 2018(04)
[3]ZnO纳米棒的制备及紫外探测性能[J]. 方向明,范怀云,高世勇,万永彪,张勇,矫淑杰,王金忠. 发光学报. 2018(03)
[4]籽晶层退火温度对ZnO纳米棒形貌及发光特性的影响[J]. 杨琴,罗胜耘,陈家荣. 半导体光电. 2018(01)
[5]水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究[J]. 孙宝,张赛,杜静文,郝彦忠,裴娟,李英品. 河北科技大学学报. 2018(01)
[6]TiO2纳米棒阵列的可控合成及其光电性能[J]. 赵宇龙,顾修全. 微纳电子技术. 2018(01)
[7]高分辨紫外电子轰击互补金属氧化物半导体器件的实验研究[J]. 刘虎林,王兴,田进寿,赛小锋,韦永林,温文龙,王俊锋,徐向晏,王超,卢裕,何凯,陈萍,辛丽伟. 物理学报. 2018(01)
[8]Ag/TiO2/ITO紫外探测器的制备及其光电性能[J]. 戴松喦,祁洪飞,刘大博,滕乐金,罗飞,田野,陈冬生. 航空材料学报. 2016(06)
[9]Au/ZnO/TiO2复合薄膜的制备及光电转换性质[J]. 王蕾,张春燕,张胜义. 化学研究. 2015(02)
[10]ZnO/TiO2纳米复合光电转换材料制备的研究进展[J]. 付荣荣,陈玉静,高善民. 微纳电子技术. 2014(11)
博士论文
[1]氧化物基纳米异质结构的制备与应用研究[D]. 陈铎.山东大学 2018
[2]基于ZnO微米线发光及紫外探测器件的研制[D]. 赵斌.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
硕士论文
[1]新型TiO2/Au/TiO2复合结构的制备及光探测性的研究[D]. 陈美卉.大连理工大学 2017
本文编号：3236803
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Au/ZnO/TiO2/Au薄膜探测器光电性能曲线[21]
第1章绪论7压为5V，在1041W的紫外光照射下，它显示出开关电流比率为140，响应度高达250A/W，而红外和可见光几乎没有响应。2015年，AMSelman等人[25]采用水热法在FTO上合成TiO2纳米线阵列，采用结晶法制备的ZnO改性。基于TiO2/ZnO异质结的制造的紫外检测器具有通过光电流比评估的高光电性能，已经证明其达到4个数量级。通过分析实验结果，得到图1.2。（a）（b）图1.2TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件性能曲线[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件的光谱响应；（b）TiO2/ZnO杂化材料和纯TiO2材料的紫外可见吸收光谱，插图为TiO2/ZnO异质结的能量图图1.2可以明显表明异质结中的内置电场促进了电子-空穴对的分离，导致大的光电流和高响应度，其可以达到150A/W。与纯TiO2器件和纯ZnO器件相比，吸收光谱，透射光谱，反射光谱，PL光谱和光响应的红移提供了TiO2/ZnO器件的潜在应用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一种简单的两步水热法设计异质结结构与涂有ZnO纳米粒子的TiO2纳米棒。采用水热法合成了F掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃上的TiO2纳米棒，并通过两步法制备了ZnO涂层。由此得到图1.3。（a）（b）图1.3TiO2NR和ZnO/TiO2纳米棒的光电性能曲线[26]（a）I-V特性曲线（b）瞬态光电流响应曲线结果表明，ZnO均匀分布在TiO2纳米棒表面，形成良好连接的异质结。PL研究
第1章绪论7压为5V，在1041W的紫外光照射下，它显示出开关电流比率为140，响应度高达250A/W，而红外和可见光几乎没有响应。2015年，AMSelman等人[25]采用水热法在FTO上合成TiO2纳米线阵列，采用结晶法制备的ZnO改性。基于TiO2/ZnO异质结的制造的紫外检测器具有通过光电流比评估的高光电性能，已经证明其达到4个数量级。通过分析实验结果，得到图1.2。（a）（b）图1.2TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件性能曲线[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO异质结器件的光谱响应；（b）TiO2/ZnO杂化材料和纯TiO2材料的紫外可见吸收光谱，插图为TiO2/ZnO异质结的能量图图1.2可以明显表明异质结中的内置电场促进了电子-空穴对的分离，导致大的光电流和高响应度，其可以达到150A/W。与纯TiO2器件和纯ZnO器件相比，吸收光谱，透射光谱，反射光谱，PL光谱和光响应的红移提供了TiO2/ZnO器件的潜在应用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一种简单的两步水热法设计异质结结构与涂有ZnO纳米粒子的TiO2纳米棒。采用水热法合成了F掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃上的TiO2纳米棒，并通过两步法制备了ZnO涂层。由此得到图1.3。（a）（b）图1.3TiO2NR和ZnO/TiO2纳米棒的光电性能曲线[26]（a）I-V特性曲线（b）瞬态光电流响应曲线结果表明，ZnO均匀分布在TiO2纳米棒表面，形成良好连接的异质结。PL研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2纳米棒-ZnO纳米片分级结构的制备及光电性能[J]. 孙宝,张赛,苏子亭,郝彦忠,杜静文,裴娟,李英品. 功能材料. 2018(09)
[2]Ag负载TiO2纳米管阵列的制备及紫外探测性能研究[J]. 程宏伟,李刚,郭丽芳,程再军. 半导体光电. 2018(04)
[3]ZnO纳米棒的制备及紫外探测性能[J]. 方向明,范怀云,高世勇,万永彪,张勇,矫淑杰,王金忠. 发光学报. 2018(03)
[4]籽晶层退火温度对ZnO纳米棒形貌及发光特性的影响[J]. 杨琴,罗胜耘,陈家荣. 半导体光电. 2018(01)
[5]水热法制备TiO2-ZnO纳米棒分级结构及其光电性能研究[J]. 孙宝,张赛,杜静文,郝彦忠,裴娟,李英品. 河北科技大学学报. 2018(01)
[6]TiO2纳米棒阵列的可控合成及其光电性能[J]. 赵宇龙,顾修全. 微纳电子技术. 2018(01)
[7]高分辨紫外电子轰击互补金属氧化物半导体器件的实验研究[J]. 刘虎林,王兴,田进寿,赛小锋,韦永林,温文龙,王俊锋,徐向晏,王超,卢裕,何凯,陈萍,辛丽伟. 物理学报. 2018(01)
[8]Ag/TiO2/ITO紫外探测器的制备及其光电性能[J]. 戴松喦,祁洪飞,刘大博,滕乐金,罗飞,田野,陈冬生. 航空材料学报. 2016(06)
[9]Au/ZnO/TiO2复合薄膜的制备及光电转换性质[J]. 王蕾,张春燕,张胜义. 化学研究. 2015(02)
[10]ZnO/TiO2纳米复合光电转换材料制备的研究进展[J]. 付荣荣,陈玉静,高善民. 微纳电子技术. 2014(11)
博士论文
[1]氧化物基纳米异质结构的制备与应用研究[D]. 陈铎.山东大学 2018
[2]基于ZnO微米线发光及紫外探测器件的研制[D]. 赵斌.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
硕士论文
[1]新型TiO2/Au/TiO2复合结构的制备及光探测性的研究[D]. 陈美卉.大连理工大学 2017
本文编号：3236803
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