III-VI族半導(dǎo)體納米材料的可控合成及其光電器件的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著納米科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，各種新型半導(dǎo)體納米材料的合成和應(yīng)用研究方興未艾。Ⅲ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料作為一類(lèi)重要的半導(dǎo)體納米材料，具有帶隙分布較廣、晶體結(jié)構(gòu)多樣的特點(diǎn)和優(yōu)異的光學(xué)性能、電學(xué)性能和磁學(xué)性能，在光電探測(cè)、氣體傳感和光催化等方面有著重要的應(yīng)用前景。本文主要開(kāi)展了Ⅲ-Ⅵ族半導(dǎo)體納米材料的合成、光電器件應(yīng)用和性能優(yōu)化方面的研究工作，主要研究工作如下：
　　通過(guò)生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)控制合成高質(zhì)量的In2S3扭結(jié)納米線并探索其光電特性。生長(zhǎng)機(jī)制

2、歸因于動(dòng)力學(xué)微擾、晶面能量和表面粗糙度的共同作用。通過(guò)低溫陰極發(fā)光研究證實(shí)了存在兩個(gè)陷阱誘導(dǎo)的發(fā)射峰。此外，原位對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明由氣相微擾技術(shù)合成的In2S3彎折納米線在扭折處的應(yīng)力額外地增加了扭結(jié)處的電阻，導(dǎo)致扭結(jié)處光電響應(yīng)性能減弱，為低維材料的實(shí)際應(yīng)用提供了可靠性評(píng)價(jià)。
　　采用一步熱沉積法合成高質(zhì)量的P型超薄GaSe納米帶并對(duì)其光電特性和器件應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的探索。穩(wěn)態(tài)陰極熒光光譜揭示了兩個(gè)發(fā)射峰，并且位于710nm的缺陷峰在低溫

3、下更強(qiáng)烈?；诔aSe納米帶的光電探測(cè)器顯示出優(yōu)異的光譜響應(yīng)度31.1A W-1，外部量子效率11046％，檢測(cè)靈敏度3.29?1010Jones。此外，光照條件下的載流子遷移率達(dá)到0.12cm2V-1s-1，是暗態(tài)測(cè)量值(0.03cm2V-1s-1)的四倍，這源于光生載流子增加和肖特基勢(shì)壘降低聯(lián)合作用的結(jié)果。
　　采用兩步法合成了In2O3-In2S3異質(zhì)結(jié)，通過(guò)材料電子能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)制提高了In2O3材料光電響應(yīng)特性。In2