SnSe納米管材料的制備及光電性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 01:35
隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步,在萬物互聯(lián)的智慧城市中各種半導(dǎo)體器件得到了很充分的利用,在各種半導(dǎo)體器件中,紅外探測(cè)器件在夜視儀、火焰探測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)控和天氣預(yù)測(cè)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。SnSe材料是一種非常重要的IV-VI族半導(dǎo)體材料,由于其特別的帶隙結(jié)構(gòu)(間接帶隙0.9 e V,直接帶隙1.3 e V)SnSe在光電轉(zhuǎn)換和光探測(cè)領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用,同時(shí)由于其含量十分豐富、化學(xué)穩(wěn)定性好并且對(duì)環(huán)境也非常友好,具備實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的價(jià)值。但單一SnSe半導(dǎo)體材料中的光生電子空穴存在復(fù)合的現(xiàn)象,降低了SnSe材料的光電轉(zhuǎn)化效率,貴金屬修飾可有效抑制光生載流子的復(fù)合,提高器件的光電轉(zhuǎn)化效率。本文通過犧牲模板法以Se納米線為模板,抗壞血酸為還原劑,制備出純度較高的SnSe納米管。同時(shí)進(jìn)一步通過光沉積法在SnSe納米管表面沉積金屬Ag顆粒制備出Ag/SnSe納米管,并分別以此材料為基礎(chǔ)組裝成光電化學(xué)型紅外探測(cè)器,并對(duì)此器件的紅外光探測(cè)性能進(jìn)行研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,本文采用水溶液法在室溫條件下制備出Se納米線,然后Se納米線被用作直接模板,抗壞血酸為還原劑,制備出Se/SnSe復(fù)合納米線,再將所制備的S...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體材料本征光吸收機(jī)理圖(a)直接帶隙材料(b)間接帶隙材料在直接帶隙半導(dǎo)體材料的本征光吸收中,動(dòng)量守恒表達(dá)式為:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-光子的能量,電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶產(chǎn)生自由的電子,形成電子-空穴對(duì)。電子以擴(kuò)撒的方式到PN結(jié)處的耗盡區(qū)域,然后在電場(chǎng)的作用下通過耗盡區(qū)域,這樣就形成了光電流,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。器件結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。圖1-2PN結(jié)型紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖1.3.3PIN型紅外探測(cè)器PIN型紅外探測(cè)器(Positive-Intrinsic-Negative)和APD(Avalanche-Potodiode)型紅外探測(cè)器基于光生伏特效應(yīng)的一種紅外探測(cè)器。PIN型光電探測(cè)器是在PN結(jié)型光電探測(cè)器的P區(qū)和N區(qū)中間加入一層低摻雜濃度或者不摻雜的本征層I層。本征層的加入,可以提升器件的光子吸收能力,同時(shí)本征層在外加反偏電壓的作用下成為耗盡層,耗盡層中電場(chǎng)使得光生電子可以快速從P區(qū)遷移至N區(qū),從而使得器件的響應(yīng)速度比PN結(jié)型紅外探測(cè)器的響應(yīng)速度要更快。PIN探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示。圖1-3PIN型紅外探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-光子的能量,電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶產(chǎn)生自由的電子,形成電子-空穴對(duì)。電子以擴(kuò)撒的方式到PN結(jié)處的耗盡區(qū)域,然后在電場(chǎng)的作用下通過耗盡區(qū)域,這樣就形成了光電流,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。器件結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。圖1-2PN結(jié)型紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖1.3.3PIN型紅外探測(cè)器PIN型紅外探測(cè)器(Positive-Intrinsic-Negative)和APD(Avalanche-Potodiode)型紅外探測(cè)器基于光生伏特效應(yīng)的一種紅外探測(cè)器。PIN型光電探測(cè)器是在PN結(jié)型光電探測(cè)器的P區(qū)和N區(qū)中間加入一層低摻雜濃度或者不摻雜的本征層I層。本征層的加入,可以提升器件的光子吸收能力,同時(shí)本征層在外加反偏電壓的作用下成為耗盡層,耗盡層中電場(chǎng)使得光生電子可以快速從P區(qū)遷移至N區(qū),從而使得器件的響應(yīng)速度比PN結(jié)型紅外探測(cè)器的響應(yīng)速度要更快。PIN探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示。圖1-3PIN型紅外探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)示意圖
本文編號(hào):3333190
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體材料本征光吸收機(jī)理圖(a)直接帶隙材料(b)間接帶隙材料在直接帶隙半導(dǎo)體材料的本征光吸收中,動(dòng)量守恒表達(dá)式為:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-光子的能量,電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶產(chǎn)生自由的電子,形成電子-空穴對(duì)。電子以擴(kuò)撒的方式到PN結(jié)處的耗盡區(qū)域,然后在電場(chǎng)的作用下通過耗盡區(qū)域,這樣就形成了光電流,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。器件結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。圖1-2PN結(jié)型紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖1.3.3PIN型紅外探測(cè)器PIN型紅外探測(cè)器(Positive-Intrinsic-Negative)和APD(Avalanche-Potodiode)型紅外探測(cè)器基于光生伏特效應(yīng)的一種紅外探測(cè)器。PIN型光電探測(cè)器是在PN結(jié)型光電探測(cè)器的P區(qū)和N區(qū)中間加入一層低摻雜濃度或者不摻雜的本征層I層。本征層的加入,可以提升器件的光子吸收能力,同時(shí)本征層在外加反偏電壓的作用下成為耗盡層,耗盡層中電場(chǎng)使得光生電子可以快速從P區(qū)遷移至N區(qū),從而使得器件的響應(yīng)速度比PN結(jié)型紅外探測(cè)器的響應(yīng)速度要更快。PIN探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示。圖1-3PIN型紅外探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-光子的能量,電子由價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶產(chǎn)生自由的電子,形成電子-空穴對(duì)。電子以擴(kuò)撒的方式到PN結(jié)處的耗盡區(qū)域,然后在電場(chǎng)的作用下通過耗盡區(qū)域,這樣就形成了光電流,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。器件結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。圖1-2PN結(jié)型紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖1.3.3PIN型紅外探測(cè)器PIN型紅外探測(cè)器(Positive-Intrinsic-Negative)和APD(Avalanche-Potodiode)型紅外探測(cè)器基于光生伏特效應(yīng)的一種紅外探測(cè)器。PIN型光電探測(cè)器是在PN結(jié)型光電探測(cè)器的P區(qū)和N區(qū)中間加入一層低摻雜濃度或者不摻雜的本征層I層。本征層的加入,可以提升器件的光子吸收能力,同時(shí)本征層在外加反偏電壓的作用下成為耗盡層,耗盡層中電場(chǎng)使得光生電子可以快速從P區(qū)遷移至N區(qū),從而使得器件的響應(yīng)速度比PN結(jié)型紅外探測(cè)器的響應(yīng)速度要更快。PIN探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示。圖1-3PIN型紅外探測(cè)器器件結(jié)構(gòu)示意圖
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