石墨烯/ZnO异质结光电探测器的构建及性能调控
发布时间：2021-08-27 22:16
石墨烯具有优异的载流子传输能力和良好的透光性及柔韧性,被认为是构建柔性电子和光电器件的理想材料。利用半导体材料优异的光电转换能力构建石墨烯/半导体的复合结构,是获得高性能光电探测器件的有效途径。本论文控制合成出高质量的石墨烯和ZnO纳米线,采用摩擦静电辅助转移的方法实现了石墨烯的清洁转移,分别构建了石墨烯与单根ZnO纳米线以及石墨烯与ZnO纳米线阵列异质结光电探测器件,系统研究了压电电子学效应对器件性能的调控规律和内在机制。采用化学气相沉积法制备了石墨烯,利用SEM和拉曼光谱研究了生长参数对石墨烯形貌的影响,通过调节生长参数实现了单层、双层和多层的石墨烯的制备。采用化学气相沉积法和水热法分别制备了单根ZnO纳米线和ZnO纳米线阵列,多种表征手段显示两种方法获得的ZnO纳米线均沿[0001]方向生长,结晶性良好。采用摩擦静电辅助转移的方法实现了石墨烯的清洁转移,从而在不需要聚合物辅助的前提下,完成了石墨烯往PET、PI和PTFE等基底上的转移,解决了传统PMMA辅助转移法易产生杂质残留的问题。利用AFM的SKPM功能对转移过程中基底表面带电密度进行了研究,发现表面电荷可以保持超过2 h,...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－８议Ｃｕ南基底合成的石里巧样品的形貌（ａ）?Ｃｕ基底上的ＳＥＭ图像（ｂ）转巧??至ｓｉ／ｓｉ〇２基底上的光学图巧｜－＂｜??
铜箱凸起处薄而在凹处厚。由于送一层磯酸盐薄膜导电性比铜箱要差许多，??这就造成铜翁凸起的部分电流密度大，Ｗ更快的速度发生电化学反应，而凹??处的电流密度小，反应速度慢，从而随着抛光的进行，使铜箱逐渐趋于平整。??抛光液采用己二醇和磯酸的混合溶液，体积分数比为１：３。抛光的过程为，将??清洗好的铜絕接稳压电源正极，即阳极，阴极则使用不会在阴极处发生反应??的铜板。两极板上的电化学反应式分别为：??阳极：Ｃｕ?—?２ｅ?＝?Ｃｕ２＋??阴极：２Ｈ＂?＋?２ｅ＝?Ｈｚ?下??抛光电压设定为２?Ｖ，此时的电流约为化２－０．３?Ａ。随着抛光时间的延长，??抛光电流逐渐下降，这是由于随着铜箱的平整，凸起的铜滔逐渐减少，整体??电流密度下降造成的。抛光３０?ｍｉｎ后，电流下降至化０５?Ａ?下，此时将铜泡??取出，用去离子水反复冲洗，之后用Ｎ２巧干。图３－１?（ｂ）为铜箱抛光后的光??学显微图像，对比发现，经过抛光，铜滔的表面更加的平整，起伏显著变小，??更加有利于高质量，大面积均匀的石墨締的生长。??
其２〇巧拟合的结果（ｃ）?７?ｓｅｅｍ?（ｄ）?１５?ｓｅｅｍ??为了说明双层石墨蹄的形成机制，对不同生长时间下样品的ＳＥＭ图像??进行了分析，如图３－８所示。我们发现在生长时间为４?ｍｉｎ?Ｗ下时，为石墨??蹄的形核阶段，这一过程中石墨稀的形核数量不断增加，而在４?ｍｉｎ后，石??墨婦形核点几乎不再变化，取而代之的是石墨婦核的长大过程。整个过程中??没有观察到不同层数石墨赌的依次生长的现象，而是两层石墨稀同时形核，??同时长大。??－４５?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Piezotronics and piezo-phototronics: fundamentals and applications[J]. ZhongLin Wang,Wenzhuo Wu. National Science Review. 2014(01)
本文编号：3367198
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－８议Ｃｕ南基底合成的石里巧样品的形貌（ａ）?Ｃｕ基底上的ＳＥＭ图像（ｂ）转巧??至ｓｉ／ｓｉ〇２基底上的光学图巧｜－＂｜??
铜箱凸起处薄而在凹处厚。由于送一层磯酸盐薄膜导电性比铜箱要差许多，??这就造成铜翁凸起的部分电流密度大，Ｗ更快的速度发生电化学反应，而凹??处的电流密度小，反应速度慢，从而随着抛光的进行，使铜箱逐渐趋于平整。??抛光液采用己二醇和磯酸的混合溶液，体积分数比为１：３。抛光的过程为，将??清洗好的铜絕接稳压电源正极，即阳极，阴极则使用不会在阴极处发生反应??的铜板。两极板上的电化学反应式分别为：??阳极：Ｃｕ?—?２ｅ?＝?Ｃｕ２＋??阴极：２Ｈ＂?＋?２ｅ＝?Ｈｚ?下??抛光电压设定为２?Ｖ，此时的电流约为化２－０．３?Ａ。随着抛光时间的延长，??抛光电流逐渐下降，这是由于随着铜箱的平整，凸起的铜滔逐渐减少，整体??电流密度下降造成的。抛光３０?ｍｉｎ后，电流下降至化０５?Ａ?下，此时将铜泡??取出，用去离子水反复冲洗，之后用Ｎ２巧干。图３－１?（ｂ）为铜箱抛光后的光??学显微图像，对比发现，经过抛光，铜滔的表面更加的平整，起伏显著变小，??更加有利于高质量，大面积均匀的石墨締的生长。??
其２〇巧拟合的结果（ｃ）?７?ｓｅｅｍ?（ｄ）?１５?ｓｅｅｍ??为了说明双层石墨蹄的形成机制，对不同生长时间下样品的ＳＥＭ图像??进行了分析，如图３－８所示。我们发现在生长时间为４?ｍｉｎ?Ｗ下时，为石墨??蹄的形核阶段，这一过程中石墨稀的形核数量不断增加，而在４?ｍｉｎ后，石??墨婦形核点几乎不再变化，取而代之的是石墨婦核的长大过程。整个过程中??没有观察到不同层数石墨赌的依次生长的现象，而是两层石墨稀同时形核，??同时长大。??－４５?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Piezotronics and piezo-phototronics: fundamentals and applications[J]. ZhongLin Wang,Wenzhuo Wu. National Science Review. 2014(01)
本文编号：3367198
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3367198.html
