低暗电流二维半导体光电探测器的性能与机理研究

发布时间：2021-08-25 06:38

　　传统光电探测器由于优异的光电性能广泛应用于民用和军用领域,然而其制备工艺复杂,易脆,而且有毒和需要制冷机,导致生产成本很高,影响器件进一步广泛的应用。此外,这类材料与衬底存在一定的晶格位错,降低光电探测器的光电性能。近些年,二维半导体具备高迁移率、柔韧性、易构建的范德瓦尔斯异质结、宽谱和室温探测等特性,有可能弥补或改进传统光电探测在柔性光电子器件等领域的发展,获得科学工作者们的关注。但二维半导体在生长制备过程中,会非故意性对材料掺杂或者引入缺陷中心,从而诱导极高的自由载流子浓度,使二维半导体在零栅压状态下暗电流增大和响应速度变慢,降低了器件的探测性能。本论文主要围绕降低暗电流,提高器件探测率,光响应率和响应速度做了以下四个工作:1.浮栅存储结构二硫化钨光电晶体管的研制。普通二硫化钨光电探测器由于暗电流偏大,影响器件的探测率和光响应率。为了抑制器件的暗电流,制备了基于浮栅存储器结构光电晶体管。器件不仅展现出稳定的存储特性,而且展现出极其优良的光学性能。光电晶体管在存储状态下,器件的暗电流由擦除状态10^-8A降到10^-11 A,光生电流与暗电流的... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

传统半导体发展的历史[22-30]

(a)无光状态下器件的暗电流Idark；(b)有光状态下沟道中的电流Ilight，光电为Iph=

(a)和(c)分别为p-n结二极管在无光和有光时的简化能带图；(b)和(d)分别为肖特基结二极管在无光和有光状态下的简化能带图


本文编号：3361602