氮化镓/硅纳米孔柱阵列结构的制备及其光/气体探测性能研究
发布时间：2022-01-11 04:57
半导体技术的不断发展引领了人们的信息化进程,以III-V族GaN材料为代表的第三代半导体因其优异的光电特性催生了人们的研究热潮,并在大功率、高温、高频、高速和光电集成等方面已展现出应用优势。因此,进一步研究和发展GaN材料在电子、光电子等领域的应用被认为是占领光电信息领域的战略制高点,也是第三代半导体材料与器件研究的关键。传统GaN基电学器件的制备均是基于绝缘的Al2O3衬底,相比之下,Si基GaN电学器件在实现器件集成方面更具优势。然而,Si与GaN材料之间较大的晶格失配和热失配严重限制了器件性能的提升。硅纳米孔柱阵列（Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA）是一种具有特殊形貌结构的多孔硅,在微/纳米尺度上具有三重层次的结构特征,其特殊的形貌结构及物理化学特性使得其成为制备硅基功能性纳米复合体系的理想衬底。本文中,我们以Si-NPA为功能性衬底,采用化学气相沉积技术（CVD）制备GaN/Si-NPA纳米异质结构,系统调查了生长参数对GaN/Si-NPA形貌、结构和光学特征的影响,研究了GaN/Si-NP...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZnO纳米颗粒基甲醇传感器
图 1.2 所示。在该工作中，La0.8Pb0.2FeO3粉体材料以聚乙烯醇为原胶凝胶方法制备，然后经过快速烧结氧化，压片成圆盘状，在 940 min 获得。然后，采用四探针法测试了其电阻率等电学参数，发现钛矿结构，空间群为 Pnma，平均晶粒尺寸为 250 nm，有效多孔率为b0.2FeO3样品展现了 p 型半导体性质，在温度范围 100-380°C 测试范好的甲醇气敏探测特性与良好的选择性。在 230°C 最佳测试温度400 ppm 浓度的甲醇气体响应值为 146.6。
图 1.4 In2O3-SnO2复合纳米纤维甲醇传感器扫描电子显微镜结果显示 In2O3-SnO2复合纳米纤维的直径大约为 6分布较为均匀，形貌较为规则。实验发现，In2O3-SnO2复合纳米纤维体具有良好的选择性，随着目标气体浓度的增加，其响应度之间变大 ppm 甲醇气体浓度下响应值达到 130。但是，该器件的响应和恢复速度，均超过了 20 s。典型的实验结果如图 1.4 所示。 紫外光探测器简介.1 紫外光探测器的概述地球上的光源来自太阳，太阳光为地球上的动植物生存提供所需的能太阳光对地球表面的生物圈有着重要影响。在太阳光谱中，紫外光约占例虽然只有很小，但是它对地表生物有着很大的影响。紫外光的存在
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属–半导体–金属结构非极性α-AlGaN深紫外探测器的制备[J]. 贾辉,徐建飞,石璐珊,梁征,张滢. 硅酸盐学报. 2018(09)
[2]国外GaN功率器件衬底材料和外延技术研发现状[J]. 付兴中,赵金霞,崔玉兴,付兴昌. 半导体技术. 2015(12)
[3]Ag作催化剂制备的GaN的形貌及其性能[J]. 朱琳,余春燕,梁建,马淑芳,邵桂雪,许并社. 无机化学学报. 2013(01)
[4]半导体光电信息功能材料的研究进展[J]. 王占国. 新材料产业. 2009(01)
[5]蓝宝石衬底上HVPE-GaN表面形貌研究[J]. 徐永宽,程红娟,杨巍,于祥潞,赖占平,严如岳. 半导体技术. 2008(11)
[6]MOCVD侧向外延GaN的结构特性[J]. 方慧智,陆敏,陈志忠,陆羽,胡晓东,杨志坚,张国义. 发光学报. 2005(06)
[7]MOCVD生长的GaN单晶膜的蓝带发光研究[J]. 李述体,王立,辛勇,彭学新,熊传兵,姚冬敏,江风益. 发光学报. 2000(01)
[8]扫描电镜分析的基本原理[J]. 金嘉陵. 上海钢研. 1978(01)
博士论文
[1]ⅢA族元素掺杂的硫化镉/Si纳米孔柱阵列的制备与光电特性研究[D]. 闫玲玲.郑州大学 2015
[2]氮化镓/硅纳米孔柱阵列异质结构界面调控及其电致发光特性研究[D]. 王小波.郑州大学 2015
[3]硫化镉/硅多界面纳米异质结光电特性研究[D]. 李勇.郑州大学 2014
本文编号：3582135
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZnO纳米颗粒基甲醇传感器
图 1.2 所示。在该工作中，La0.8Pb0.2FeO3粉体材料以聚乙烯醇为原胶凝胶方法制备，然后经过快速烧结氧化，压片成圆盘状，在 940 min 获得。然后，采用四探针法测试了其电阻率等电学参数，发现钛矿结构，空间群为 Pnma，平均晶粒尺寸为 250 nm，有效多孔率为b0.2FeO3样品展现了 p 型半导体性质，在温度范围 100-380°C 测试范好的甲醇气敏探测特性与良好的选择性。在 230°C 最佳测试温度400 ppm 浓度的甲醇气体响应值为 146.6。
图 1.4 In2O3-SnO2复合纳米纤维甲醇传感器扫描电子显微镜结果显示 In2O3-SnO2复合纳米纤维的直径大约为 6分布较为均匀，形貌较为规则。实验发现，In2O3-SnO2复合纳米纤维体具有良好的选择性，随着目标气体浓度的增加，其响应度之间变大 ppm 甲醇气体浓度下响应值达到 130。但是，该器件的响应和恢复速度，均超过了 20 s。典型的实验结果如图 1.4 所示。 紫外光探测器简介.1 紫外光探测器的概述地球上的光源来自太阳，太阳光为地球上的动植物生存提供所需的能太阳光对地球表面的生物圈有着重要影响。在太阳光谱中，紫外光约占例虽然只有很小，但是它对地表生物有着很大的影响。紫外光的存在
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属–半导体–金属结构非极性α-AlGaN深紫外探测器的制备[J]. 贾辉,徐建飞,石璐珊,梁征,张滢. 硅酸盐学报. 2018(09)
[2]国外GaN功率器件衬底材料和外延技术研发现状[J]. 付兴中,赵金霞,崔玉兴,付兴昌. 半导体技术. 2015(12)
[3]Ag作催化剂制备的GaN的形貌及其性能[J]. 朱琳,余春燕,梁建,马淑芳,邵桂雪,许并社. 无机化学学报. 2013(01)
[4]半导体光电信息功能材料的研究进展[J]. 王占国. 新材料产业. 2009(01)
[5]蓝宝石衬底上HVPE-GaN表面形貌研究[J]. 徐永宽,程红娟,杨巍,于祥潞,赖占平,严如岳. 半导体技术. 2008(11)
[6]MOCVD侧向外延GaN的结构特性[J]. 方慧智,陆敏,陈志忠,陆羽,胡晓东,杨志坚,张国义. 发光学报. 2005(06)
[7]MOCVD生长的GaN单晶膜的蓝带发光研究[J]. 李述体,王立,辛勇,彭学新,熊传兵,姚冬敏,江风益. 发光学报. 2000(01)
[8]扫描电镜分析的基本原理[J]. 金嘉陵. 上海钢研. 1978(01)
博士论文
[1]ⅢA族元素掺杂的硫化镉/Si纳米孔柱阵列的制备与光电特性研究[D]. 闫玲玲.郑州大学 2015
[2]氮化镓/硅纳米孔柱阵列异质结构界面调控及其电致发光特性研究[D]. 王小波.郑州大学 2015
[3]硫化镉/硅多界面纳米异质结光电特性研究[D]. 李勇.郑州大学 2014
本文编号：3582135
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