氧化锌—石墨烯复合纳米材料的紫外—近红外双波段光电探测性能研究

发布时间：2023-04-22 10:35

　　光电探测器是一种能将光信号转化为电信号的器件,是现代光电系统一个不可或缺的重要组成部分。按照响应波段范围,光电探测器可以细分为紫外线(UV)探测器、可见光(Vis)探测器、近红外(NIR)探测器和红外(IR)探测器等类型,在图像传感、通信、环境监测等领域发挥着重要作用。使用不同波段响应的复合型探测器来实现不同目标信息的获取,是提高光电探测的准确性、降低探测系统虚警率的重要途径之一。目前广泛研究的多波段探测器,探测波段主要包括Vis-NIR波段以及MIR-FIR波段,存在探测光谱不够宽、无法室温工作而导致的封装复杂、体积庞大等问题。为实现室温环境下、单片集成的紫外-近红外双波段光电探测器,我们设计了一种基于喷墨打印技术的氧化锌-石墨烯(ZnO-Graphene)复合纳米材料光电探测器,探讨了氧化锌(ZnO)纳米棒与石墨烯复合结构的紫外-近红外光电探测性能,分析了其工作机理和性能优化手段。具体内容如下:1.石墨烯是由单层碳原子构成的二维材料,具有超高电子迁移率、优良导热率等优点,同时透光率高和光谱吸收范围广的特性使其在传感器、能源、信息等领域引起广泛关注。本文采用氧化还原法制备石墨烯,与微...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光电探测器的探测原理
        1.2.1 光子探测器
        1.2.2 热辐射探测器
    1.3 光电探测器的探测范围分类
        1.3.1 紫外光电探测器
        1.3.2 可见光电探测器
        1.3.3 红外光电探测器
    1.4 光电探测器的器件结构分类
    1.5 新型纳米结构光电探测器
        1.5.1 量子点光电探测器
        1.5.2 一维纳米结构光电探测器
        1.5.3 二维纳米结构光电探测器
    1.6 紫外-红外双波段光电探测器研究进展
    1.7 课题研究内容和意义
第2章 实验试剂及表征测试方法
    2.1 实验试剂
    2.2 测试表征仪器
        2.2.1 X射线衍射仪(XRD,X-ray diffraction)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM,transmission electron mcroscope)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS,X-ray Photoelectron Spectroscopy)
        2.2.5 拉曼光谱仪(Raman Spectroscopy)
第3章 PET基石墨烯薄膜的制备与表征
    3.1 氧化石墨烯的合成
    3.2 喷墨打印法制备氧化石墨烯薄膜
    3.3 化学法还原氧化石墨烯薄膜
        3.3.1 还原温度对薄膜电学性能的影响
        3.3.2 还原时间对薄膜电学性能的影响
    3.4 还原程度对氧化还原石墨烯薄膜光学性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 ZnO-Graphene光电探测器的制备和性能研究
    4.1 ZnO-Graphene的制备
    4.2 ZnO-Graphene复合结构材料表征
        4.2.1 形貌表征
        4.2.2 物相表征
        4.2.3 化学成分表征
    4.3 ZnO-Graphene器件的光电性能测试分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3797469