單根納米線NiO/ZnO異質(zhì)結(jié)紫外光電探測(cè)器
發(fā)布時(shí)間:2022-02-14 16:30
光電探測(cè)器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件,廣泛應(yīng)用在軍事和民用等多個(gè)領(lǐng)域。紫外光電探測(cè)器是工作在紫外波段的光電探測(cè)器,因其探測(cè)靈敏高,虛警率低等優(yōu)點(diǎn),可用于外太空宇宙射線探測(cè),軍事上進(jìn)行導(dǎo)彈尾跡探測(cè),日常生活中污水監(jiān)測(cè),人體日常接收紫外線輻射監(jiān)測(cè)等。現(xiàn)有的商用紫外光電探測(cè)器由于尺寸大,能耗大,不利于日常攜帶。人們努力通過使用納米材料、二維材料做出微型紫外光電探測(cè)器。納米線等一維材料由于其高光響應(yīng)性和良好的獨(dú)立性,已成為光電探測(cè)器小型化的最佳選擇之一。氧化鋅為直接帶隙半導(dǎo)體,本征氧化鋅能帶的寬度約為3.4eV,對(duì)應(yīng)的本征吸收波長(zhǎng)369nm,處于近紫外區(qū),是一個(gè)很好的紫外光探測(cè)器的材料,由于晶格內(nèi)部存在氧空位,氧化鋅表現(xiàn)為n型半導(dǎo)體。氧化鎳為直接帶隙半導(dǎo)體,本征氧化鎳的能帶約為3.7eV,對(duì)應(yīng)本征吸收波長(zhǎng)為336nm,處于近紫外區(qū),因?yàn)槠渚w內(nèi)部存在鎳原子空位,氧化鎳表現(xiàn)為p型半導(dǎo)體?紤]到氧化鋅和氧化鎳的能帶結(jié)構(gòu),本征吸收波長(zhǎng)均在紫外波段,如果使用一維納米線制作出p-n異質(zhì)結(jié)的紫外光電探測(cè)器,可以實(shí)現(xiàn)微型化自供電的紫外光電探測(cè)器。1.通過水熱還原法合成了鎳納米線,之后對(duì)不同溫度退火后的納米...
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)為在SrTiO3襯底上生長(zhǎng)LaAlO3的反射式高能電子衍射強(qiáng)度的原位觀測(cè)圖片
圖 2.1 (a)為在 SrTiO3襯底上生長(zhǎng) LaAlO3的反射式高能電子衍射強(qiáng)度的原位觀測(cè)圖片。(b為熒光屏上接收到的電子衍射斑圖片圖 2.1 中為使用反射式高能電子衍射對(duì)生長(zhǎng)進(jìn)行原位觀測(cè)的圖片,我們選取晶格類型相同,晶面間距差距交小的材料進(jìn)行外延生長(zhǎng),我們?cè)跓晒馄辽锨逦挠^測(cè)到了電子衍射斑,并且在生長(zhǎng)工程中衍射強(qiáng)度呈現(xiàn)震蕩曲線我們可以對(duì)樣品的生長(zhǎng)層數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)控制生長(zhǎng)的層數(shù)和厚度。RHEED 系統(tǒng)的核心部件是高能電子槍與熒光屏。工作時(shí),從電子槍發(fā)射出具有一定能量(5~30keV)的電子束,電子束以很小的掠射角 θ(<5°,通常為 1~2入射到樣品表面。
圖 3.1 實(shí)驗(yàn)流程分解模型圖圖 3.1 為器件制作的基本流程,首先通過水熱還原法合成鎳納米線。通過天平稱量出 0.238g 的氯化鎳,之后將樣品溶解到 12g 的乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使樣品溶解。配置 2.4g 氫氧化鈉溶解到 50mL 乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使其均勻。讓兩種溶液在 0.2T 的磁場(chǎng)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度保持在 85°C。之后通過過濾的方法把生成的鎳金屬過濾出來(lái),得到鎳納米線的結(jié)構(gòu)。取少量 Ni 納米線溶于乙醇溶液超聲分散后,用滴管將分散后的溶液滴在Al2O3襯底上,用磁場(chǎng)放在 Al2O3襯底下面,進(jìn)行排列使鎳納米線不會(huì)交叉或者團(tuán)聚在一起,等乙醇完全蒸發(fā)選取單根鎳納米線進(jìn)行下面的步驟。通過紫外光刻手段在 Ni 納米線一端刻出電極圖案,然后通過小型濺射儀濺射金屬 Pt 并進(jìn)行去膠處理,可以得到一端被鉑電極覆蓋的鎳納米線。將得到的Ni 納米線放入管式爐退火可以得到 Ni / NiO 核殼納米線,通過在管式爐中常壓下退火而獲得的,退火溫度為 415°C。退火時(shí)間 130min,升溫速率 11°C/ min,降溫速率 8°C/ min。用紫外光刻的辦法在氧化鎳納米線另一端刻出一個(gè)電極圖
本文編號(hào):3624894
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)為在SrTiO3襯底上生長(zhǎng)LaAlO3的反射式高能電子衍射強(qiáng)度的原位觀測(cè)圖片
圖 2.1 (a)為在 SrTiO3襯底上生長(zhǎng) LaAlO3的反射式高能電子衍射強(qiáng)度的原位觀測(cè)圖片。(b為熒光屏上接收到的電子衍射斑圖片圖 2.1 中為使用反射式高能電子衍射對(duì)生長(zhǎng)進(jìn)行原位觀測(cè)的圖片,我們選取晶格類型相同,晶面間距差距交小的材料進(jìn)行外延生長(zhǎng),我們?cè)跓晒馄辽锨逦挠^測(cè)到了電子衍射斑,并且在生長(zhǎng)工程中衍射強(qiáng)度呈現(xiàn)震蕩曲線我們可以對(duì)樣品的生長(zhǎng)層數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)控制生長(zhǎng)的層數(shù)和厚度。RHEED 系統(tǒng)的核心部件是高能電子槍與熒光屏。工作時(shí),從電子槍發(fā)射出具有一定能量(5~30keV)的電子束,電子束以很小的掠射角 θ(<5°,通常為 1~2入射到樣品表面。
圖 3.1 實(shí)驗(yàn)流程分解模型圖圖 3.1 為器件制作的基本流程,首先通過水熱還原法合成鎳納米線。通過天平稱量出 0.238g 的氯化鎳,之后將樣品溶解到 12g 的乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使樣品溶解。配置 2.4g 氫氧化鈉溶解到 50mL 乙二醇溶液中,通過磁力攪拌使其均勻。讓兩種溶液在 0.2T 的磁場(chǎng)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度保持在 85°C。之后通過過濾的方法把生成的鎳金屬過濾出來(lái),得到鎳納米線的結(jié)構(gòu)。取少量 Ni 納米線溶于乙醇溶液超聲分散后,用滴管將分散后的溶液滴在Al2O3襯底上,用磁場(chǎng)放在 Al2O3襯底下面,進(jìn)行排列使鎳納米線不會(huì)交叉或者團(tuán)聚在一起,等乙醇完全蒸發(fā)選取單根鎳納米線進(jìn)行下面的步驟。通過紫外光刻手段在 Ni 納米線一端刻出電極圖案,然后通過小型濺射儀濺射金屬 Pt 并進(jìn)行去膠處理,可以得到一端被鉑電極覆蓋的鎳納米線。將得到的Ni 納米線放入管式爐退火可以得到 Ni / NiO 核殼納米線,通過在管式爐中常壓下退火而獲得的,退火溫度為 415°C。退火時(shí)間 130min,升溫速率 11°C/ min,降溫速率 8°C/ min。用紫外光刻的辦法在氧化鎳納米線另一端刻出一個(gè)電極圖
本文編號(hào):3624894
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