二维半导体及其电光特性研究

发布时间：2021-10-09 11:39

　　二维半导体材料,如石墨烯、过渡族金属硫化物、黑磷、氮化硼等,由于其独特的电学以及光学特性,被广泛地应用于集成光电子领域。在这些二维半导体材料中,直接带隙半导体黑磷填补了石墨烯和过渡族金属硫化物的带隙空白,并表现出各向异性的特点,对光具有选择性。另外,在电学上,黑磷具有较高的空穴迁移率,达1000cm²V^-1s^-1,展现出了优良的晶体管特性,这一系列优点掀起了基于黑磷的光电探测器件的研究热潮。但是,在实际应用中,由于二维半导体材料是一种具有原子层厚度的材料,对光的吸收很弱,这不利于光探测,因此需要设计新的器件结构来提高黑磷与光的相互作用。众所周知,硅波导技术已经广泛应用在光传输中。为了保证较低的传输损耗,对于常规光传输问题,尤其是在弯曲处,通常采用大尺寸弯曲半径以获得高的光传输效率。然而,如何在保证低的光传输损耗的同时,缩小器件尺寸,使其利于器件集成,也是本论文重点解决的问题之一。考虑到小尺寸和高传输效率,本论文创新地设计了一种基于二维半导体材料黑磷的光子晶体反射镜传输结构,在增强了弯曲处的反射效率的同时,更是有效的缩小了... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

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3.6 不同模式下的光子晶体带隙结构的仿真结果。其中晶格周期 a 为 500 nm，空气柱半为 190 nm。(a) TE 模式，(b) TM 模式图 3.6 给出了晶格周期 a 为 500 nm，空气柱半径 r 为 190 nm，在不同模式下子晶体带隙结构的仿真结果。值得注意的是，这里只计算了几个高度对称的方向

采用圆传输线模型 (CTLM) 的器件的 SEM 图，其中沟道间距依次为 5 μ5 μm、15 μm、20 μm，以及 30 μm。，对上述制备好的器件，采用 ICP 设备，用氧等离子体刻蚀的方

【参考文献】：
期刊论文
[1]Graphene integrated photodetectors and opto-electronic devices — a review[J]. 王肖沐,甘雪涛.  Chinese Physics B. 2017(03)



本文编号：3426297