一种表面等离子体增强的ZnSe纳米带蓝光探测器的制备及其光电特性研究

发布时间：2017-10-10 12:28

  本文关键词：一种表面等离子体增强的ZnSe纳米带蓝光探测器的制备及其光电特性研究

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【摘要】：表面等离子体共振特性是指存在于金属纳米颗粒表面的可以自由振动的电子,与入射光子在一定的振动频率条件下,发生的一种特殊的共振现象。硒化锌(ZnSe)是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,它在室温下的直接禁带宽度约为2.67 eV,对波长为460 nm的蓝光有很强的吸收能力。本论文主要研究内容是采用气相沉积法制备ZnSe纳米带及石墨烯薄膜,制备铟纳米颗粒修饰的石墨烯/ZnSe纳米带蓝光探测器,并对其光电特性进行了分析。利用模板法制备六角形排布的铟纳米颗粒阵列,结合各种表征手段确定铟纳米颗粒具有均匀的排布,一致的直径大小,通过紫外吸收图谱分析得知其对蓝光具有较强的吸收峰。通过气相沉积法合成ZnSe纳米带,通过扫描电镜等表征确定其为尺寸均匀,表面平滑的纳米带。通过光刻、电子束等工艺制备基于石墨烯/ZnSe纳米带的肖特基结蓝光探测器,通过分析修饰铟纳米颗粒前后器件光电特性变化,发现器件的光响应度(R)从修饰前的26.5 A/W增加到了6.47×102 A/W,增益(G)从修饰前的71.6增加到了1.75×103。因此得出结论,通过在器件上功能性的修饰铟纳米颗粒,利用其独特的等离子体共振特性一定程度的提高了器件对蓝光的吸收,进而提升了器件的整体性能。
【关键词】：表面等离子体 ZnSe纳米带 肖特基结 蓝光探测器
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN15;TB383.1
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪言15-30
• 1.1 光电子技术15-19
• 1.2 光电探测器简介19-21
• 1.2.1 光电探测器的种类及工作原理19-20
• 1.2.2 光电探测器的应用20-21
• 1.3 金属纳米颗粒的合成及其表面等离子体共振特性21-25
• 1.3.1 金属纳米颗粒的合成方法21-22
• 1.3.2 金属纳米颗粒表面等离子体共振特性22-25
• 1.4 金属纳米颗粒表面等离子体共振特性的应用25-28
• 1.4.1 金属纳米颗粒表面等离子体共振特性在光电子器件方面的应用25-26
• 1.4.2 金属纳米颗粒表面等离子体共振特性在纳米传感器方面的应用26-28
• 1.4.3 金属纳米颗粒表面等离子体共振特性在表面增强拉曼散射方面的应用28
• 1.5 本课题的研究背景及选题意义28-30
• 第二章 铟纳米颗粒阵列与ZnSe纳米带的合成与表征30-38
• 2.1 实验所用药品及设备30-31
• 2.2 六角铟纳米颗粒阵列的合成方法31-33
• 2.3 ZnSe纳米带的合成方法33-34
• 2.4 六角铟纳米颗粒阵列和ZnSe纳米带的结构特性表征34-36
• 2.5 本章小结36-38
• 第三章 石墨烯/ZnSe纳米带肖特基结蓝光探测器的制备及其光电特性分析38-43
• 3.1 引言38-39
• 3.2 基于石墨烯/ZnSe纳米带肖特基结光电探测器的制备39
• 3.3 基于石墨烯/ZnSe纳米带肖特基结光电探测器的光电性能表征39-41
• 3.4 基于石墨烯/ZnSe纳米带肖特基结光电探测器的光电特性分析41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 铟纳米颗粒阵列修饰的石墨烯/ZnSe纳米带肖特基结器件的制备及其应用43-52
• 4.1 引言43-44
• 4.2 模板法制备铟纳米颗粒阵列修饰的石墨烯薄膜44-45
• 4.3 铟纳米颗粒阵列修饰石墨烯的表征45-47
• 4.4 基于修饰铟纳米颗粒阵列的石墨烯/ZnSe纳米带光电探测器件47-51
• 4.4.1 修饰铟纳米颗粒阵列前后石墨烯/ZnSe纳米带光电探测器件制备过程47-48
• 4.4.2 修饰铟纳米颗粒阵列前后石墨烯/ZnSe纳米带光电探测器件性能对比48-51
• 4.5 本章总结51-52
• 第五章 全文总结52-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间的学术成果58

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