基于溶液工艺的低维半导体光电探测器构筑及其性能研究

发布时间：2024-02-03 16:21

　　光电探测器是实现光信号与电信号转变的关键部件,在环境监测、工业生产、光通信以及光成像等领域都有广泛应用,已经成为各国信息与技术革新的关键研究点。传统的光电探测器主要采用真空法进行构筑,与柔弹性、尤其是纤维状衬底兼容性差,无法满足当前柔性、可穿戴光电子器件的发展趋势,而溶液工艺可以解决以上问题。溶液工艺具有易于大面积构筑、兼容柔弹性甚至是纤维状等复杂衬底以及低成本的优势,在低维半导体材料的光电子器件中潜力巨大。然而基于全溶液工艺构筑的光电探测器研究极少,且在多种溶液工艺兼容性、薄膜质量以及界面接触等方面仍有待提升。本学位论文基于光电性能优异的Zn0低维结构材料,采用全溶液工艺构筑了全印刷柔性和纤维状自驱动的新型光电探测器;此外,采用溶液工艺构筑了基于CsPbBr3的高性能可见光电探测器,并进一步通过局域表面等离子体共振(LSPR)等方法实现探测性能的大幅提升,并阐述了其机理。主要的研究成果如下:(1)基于ZnO量子点墨水的全印刷柔性紫外光电探测器。针对在紫外波段具有优异光电性能的ZnO材料,首次展示了基于全喷墨印刷工艺构筑、低温UV后处理的紫外光电探测器。采用室温溶胶-凝胶法合成ZnO量...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２?ＣＨ；ＮＨ３ＰｂＢｒ３量子点随尺寸变化的发光展示??Ｙａｎｇ等＿通过热注入的方法制备了?Ｍｇ合金化的ＺｎＯ，改变掺杂的前驱体成分??

研究表明，在配体辅助再沉淀制备ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＢｒ３量子点的过程中，通过温度来??控制量子点尺寸从而获得光学带隙可调的荧光量子点，其可调发光峰覆盖４７５－５２０?ｎｍ??的范围，其照片及光致发光谱见图１．２所示。可以看到，低维半导体材料具有块体材??料所没有的优势，其发光和吸收的....

图１．３全无机钙钛矿量子点发光二极管的性能展示??在场效应晶体管的应用中，有典型的二维半导体材料诸如Ｍ〇Ｓ２、ＷＳ２、少层黑鱗??３３？

度来平衡表面钝化与载流子注入的方法，基于该量子点墨水组装了高性能的量子点发??光二极管，实现了量子效率５０倍的提升，达到６．２７％，是当时报道的全无机钙钛矿绿??光发光二极管的最高值，其电流效率也同时获得了?３０倍的提高ｔ１７］，如图１．３所示。这??样通过微结构精细调节半导体及....

图１．４多种溶液工艺制备薄膜的示意图??旋涂，是旋转涂抹法的简称，是目前光电子器件中常用的制备方法，主要设备??为匀胶机

基于纤维器件的特殊弧度界而，很多成膜方法无法兼容。他们采用浸渍－提拉方法将聚??合物附着于纤维基底上，形成了均匀的薄膜层，实现了颜色可调、可穿戴的纤维状聚??合物电化学发光单元，其器件结构及聚合物层表征如图１．５所示。??５??

麦耶棒法是种可以通过改变棒的型号来调控薄膜厚度的制膜方法。将溶液置于麦??耶棒前方，缓慢匀速地移动麦耶棒，使得溶液能在衬底上均匀地涂布开来，经过干燥??后即可成膜。该方法可以用于制备大面积、柔性的纳米材料薄膜，如Ａ．Ｂ．Ｖ．?Ｋｋａｎ??Ｋｕｍａｒ等％使用麦耶棒组装Ａｇ纳米线薄膜....

本文编号：3894392