二維材料石墨烯、低維化合物材料硒化銦等光電性能良好的半導(dǎo)體材料,可以與硅襯底結(jié)合制備高響應(yīng)度高探測率等高性能的光電探測器。由于石墨烯與硅接觸時(shí)易被調(diào)控,本論文主要研究了將氟化石墨烯、摻硼硅量子點(diǎn)等材料與石墨烯/硅光電探測器結(jié)合,對石墨烯進(jìn)行調(diào)控,提升器件的響應(yīng)特性。該系列工作具有以下主要成果:1.制備了石墨烯與氟化石墨烯之間多種垂直堆疊結(jié)構(gòu)的器件,研究了氟化石墨烯在石墨烯上下表面兩種情況對石墨烯/硅光電探測器的性能提升作用。2.制備了含摻硼硅量子點(diǎn)的石墨烯硅基光電探測器,充分利用摻硼硅量子對近紅外光有吸收的特性,在未摻雜硅量子點(diǎn)與石墨烯硅基光電探測器結(jié)合的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展了器件在近紅外波段的響應(yīng)(1100nm-1870nm),并首次研究了量子點(diǎn)置于石墨烯與硅之間的垂直異質(zhì)結(jié)器件,這種新型結(jié)構(gòu)既是無機(jī)量子點(diǎn)發(fā)光二極管的雛形,又有助于研究石墨烯與硅接觸的界面態(tài)變化問題。3.合成了穩(wěn)定存在的花狀單相γ-In2Se3化合物材料,并首次將γ-In2Se3材料與n型硅襯底結(jié)合制備了γ-In2Se3/Si光電探測器,該器件具有較高的光電響應(yīng)和探測度,且易于制備、性能穩(wěn)定,故在光電傳感、光學(xué)開關(guān)等應(yīng)用領(lǐng)域...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2單層石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)}8}a

圖１．３石墨烯是其他碳材料的基本構(gòu)造單元。零維：自包裹形成Ｃ６０；?—維：卷??曲成碳納米管；三維：層狀堆疊形成石墨［９】。??１．?３．?１．?２石墨烯的光電特性??Ｇｒ具有獨(dú)特的光學(xué)性能，單層Ｇｒ可以吸收２．３％的光，且對光的吸收率與??Ｇｒ的層數(shù)有關(guān)，如圖１．４所示。與傳統(tǒng)....

圖１．３石墨烯是其他碳材料的基本構(gòu)造單元

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圖１．５?Ｇｒ的能帶結(jié)構(gòu)

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圖１．４（ａ）單層與雙層Ｇｒ?qū)獾奈章�；（ｂ）單層Ｇｒ的透過率與理想狄拉??克費(fèi)米子之間的差異，插圖為不同層數(shù)Ｇｒ的透過率與層數(shù)具有線性關(guān)系［１３］

圖１．４（ａ）單層與雙層Ｇｒ?qū)獾奈章�；（ｂ）單層Ｇｒ的透過率與理想狄拉??克費(fèi)米子之間的差異，插圖為不同層數(shù)Ｇｒ的透過率與層數(shù)具有線性關(guān)系［１３］。??Ｇｒ獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)使Ｇｒ具有獨(dú)特的電學(xué)特性，如圖１．５為Ｇｉ？的能帶結(jié)構(gòu)??圖，能帶結(jié)構(gòu)具有錐形價(jià)帶和以費(fèi)米能級(jí)為中軸線對稱....

本文編號(hào)：3946643