基于TiO 2 纳米异质结结构的光探测器的制备与光电性能研究
发布时间：2022-01-11 18:18
光探测器是一类能将入射光信号转化为电信号的器件。它被广泛应用在图像检测、光通信、环境监控以及化学和生物探测等领域。目前为止,已经报导了大量基于TiO2单组分的光探测器。然而,该类光探测器在性能方面存在着一定的局限性。因此,本论文提出构建异质结纳米结构替代单一TiO2来提高器件性能。异质结光探测器不仅能拥有单个组分所具有的优点,还能展现出新颖的性能。本论文基于TiO2分别结合ZnO和钙钛矿材料设计了光探测器,具体研究内容如下:（1）Zn O不仅有合适的带隙,还具有高稳定性、低成本和在紫外光区域有较高吸收等优点。然而,基于Zn O的光探测器同时也存在着一些缺点。例如,它的响应度和光电流较低,并且它的光电流衰减时间达到几十甚至几百秒。本工作通过静电纺丝技术,得到一维有序ZnO纳米纤维,并实现了Li元素的掺杂。改变电纺时间（5,10,15和20 min）,可以总结出对于ZnO和Li:ZnO,最佳的电纺时间是10 min。在Li:ZnO-10样品上,用原子层沉积技术（ALD）沉积了不同厚度TiO2薄膜（1、3...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光探测器物理原理
图 1-2 光谱图[5]重要参数光探测器性能的主要参数如下所示：R）光暗电流差值和入射光强度的比值，表示光探测器对光信R=JPHLlight表示光暗电流差值，Llight表示入射光强度。因为 R 正比(EQE)。EQE 表示光子与电子-空穴对的转换率。因此，式表示：
它们的光响应较慢、光敏性较差以及有着明显的电滞回线。目前，有报导称通过光电门效应或者其他的方法，光电导元件的缺点能在一定程度上被克服。就光电晶体管（图 1-3（c））而言，通过增加栅电极和电介质层，器件就能在一定程度上降低噪声电流、放大电信号，并能提高相应的品质因素，例如响应度（R）和光电导增益（G）。不同的器件结构会在光电性能方面产生明显的差异。以响应度（R）为例，对于光电二极管而言，在一个特定光强范围内，它的响应度是个常数，可以表示成：R= IPinA∝WLWL≡Const （7）然而，对于光电导元件和光电晶体管来说，响应度（R）被表示成：R= IPinA∝WLWL∝1L2（8）在该表达式中，W 和 L 分别表示为器件沟道位置的宽度和长度。
本文编号：3583238
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光探测器物理原理
图 1-2 光谱图[5]重要参数光探测器性能的主要参数如下所示：R）光暗电流差值和入射光强度的比值，表示光探测器对光信R=JPHLlight表示光暗电流差值，Llight表示入射光强度。因为 R 正比(EQE)。EQE 表示光子与电子-空穴对的转换率。因此，式表示：
它们的光响应较慢、光敏性较差以及有着明显的电滞回线。目前，有报导称通过光电门效应或者其他的方法，光电导元件的缺点能在一定程度上被克服。就光电晶体管（图 1-3（c））而言，通过增加栅电极和电介质层，器件就能在一定程度上降低噪声电流、放大电信号，并能提高相应的品质因素，例如响应度（R）和光电导增益（G）。不同的器件结构会在光电性能方面产生明显的差异。以响应度（R）为例，对于光电二极管而言，在一个特定光强范围内，它的响应度是个常数，可以表示成：R= IPinA∝WLWL≡Const （7）然而，对于光电导元件和光电晶体管来说，响应度（R）被表示成：R= IPinA∝WLWL∝1L2（8）在该表达式中，W 和 L 分别表示为器件沟道位置的宽度和长度。
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