半導(dǎo)體性單壁碳納米管（S-SWCNT）是一種直接帶隙半導(dǎo)體材料,其帶隙根據(jù)直徑和手性的不同可在0.6¹.2 eV范圍內(nèi)變化。S-SWCNT具有巨大的比表面積、超高的載流子遷移率、優(yōu)異的寬譜（紫外-近紅外）光吸收、電學(xué)性質(zhì)對環(huán)境氣氛敏感等特點,而且載流子在S-SWCNTs軸向輸運為彈道式傳輸,傳輸自由程可至微米級。因此,S-SWCNT在構(gòu)筑高性能納米傳感器方面受到廣泛關(guān)注并具有著廣闊的前景。然而,S-SWCNT的徑向激子擴散長度僅在幾個納米范圍內(nèi),這意味著S-SWCNT徑向的載流子傳輸能力被嚴(yán)重限制,導(dǎo)致進一步提升這類納米傳感器的性能面臨巨大挑戰(zhàn)。SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)則能有效提高SWCNT中電子-空穴對的分離和載流子的傳輸效率,并對其電子與光電子性質(zhì)實現(xiàn)原子水平上的調(diào)控。本論文以SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的電荷轉(zhuǎn)移機理為切入點,系統(tǒng)研究了基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的高性能納米傳感器,包括光電探測器、濕度傳感器以及多功能納米傳感器,詳細評價了器件性能并分別闡述了相應(yīng)傳感機理,獲得以下研究結(jié)果:（1）... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 低維納米材料與van der Waals結(jié)
    1.2 基于van der Waals結(jié)的納米傳感器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于低維材料van der Waals結(jié)的光電探測器
        1.2.2 基于低維材料van der Waals結(jié)的濕度傳感器
        1.2.3 基于低維材料van der Waals結(jié)的氣體傳感器
    1.3 SWCNT/石墨烯體系構(gòu)筑傳感器的優(yōu)勢
    1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)中的電荷轉(zhuǎn)移機理研究
    2.1 SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)中電荷轉(zhuǎn)移的研究現(xiàn)狀
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 材料表征方法
        2.2.3 SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的構(gòu)筑方法
    2.3 分析與討論
        2.3.1 SWCNT/石墨烯結(jié)構(gòu)的形貌分析
        2.3.2 偏壓對SWCNT與石墨烯間電荷轉(zhuǎn)移的影響
        2.3.3 基底對SWCNT與石墨烯間電荷轉(zhuǎn)移的影響
        2.3.4 濕度對SWCNT與石墨烯間電荷轉(zhuǎn)移的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的高性能、寬光譜光電探測器
    3.1 基于SWCNT和石墨烯光電探測器的研究背景
        3.1.1 響應(yīng)機理和性能指標(biāo)評價
        3.1.2 基于SWVNT和石墨烯的光電探測器的研究工作
    3.2 器件構(gòu)筑及性能測試方法
        3.2.1 器件構(gòu)筑方法
        3.2.2 器件性能測試方法
    3.3 基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)薄膜的光電探測器
        3.3.1 器件構(gòu)筑和性能測試與分析
        3.3.2 器件探測機理分析
    3.4 基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)網(wǎng)絡(luò)的光電探測器
        3.4.1 器件構(gòu)筑和性能測試與分析
        3.4.2 器件電荷轉(zhuǎn)移機理分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Ge基底輔助SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)自驅(qū)動NIR光電探測器
    4.1 “基底輔助”的研究背景
    4.2 器件構(gòu)筑和性能測試與分析
    4.3 器件探測機理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的高性能濕度傳感器
    5.1 基于碳納米管和石墨烯濕度傳感器的研究現(xiàn)狀
    5.2 器件構(gòu)筑和性能測試與分析
    5.3 器件探測機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 基于SWCNT/石墨烯van der Waals結(jié)的多功能納米傳感器
    6.1 基于van der Waals結(jié)的多功能傳感器研究現(xiàn)狀
    6.2 器件構(gòu)筑和性能測試與分析
    6.3 器件探測機理分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文總結(jié)
    7.2 論文創(chuàng)新點
    7.3 論文展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的文章、專利及榮譽



本文編號：2987045