硅微納異質結光電器件的研究.pdf

1、硅基光電器件由于易與微電子工藝相結合、成本低廉等優(yōu)點，在芯片集成化以及光控氣體傳感器方面具有重要的研究意義和應用價值。通過在硅表面引入微納結構，可有效提高硅的光吸收能力，增大其表面積。本論文制備了兩種微納結構的硅材料——硅錐與黑硅，分別構建石墨烯/硅錐和ZnO納米棒/黑硅異質結，探索其在光電探測和氣敏領域的應用，取得的主要成果如下:
　　1.利用堿法刻蝕制備金字塔形硅錐陣列，通過控制刻蝕液濃度可調控硅錐尺寸。吸收譜和光學模擬顯示隨

2、著硅錐尺寸的減小，硅錐的吸收率和表面光電流密度得到大幅提高。
　　2.石墨烯/硅錐異質結的整流比約為1.5×104，低理想因子1.66，對近紅外波長光反應靈敏，開關比約為104。且高頻率(2000 Hz)光照下依然保持快速光響應，上升下降時間分別為96μs和160μs。
　　3.通過銀離子輔助刻蝕硅錐制備得到黑硅，其吸收率相比于平面硅提升了73％。采用低溫水溶液法，在黑硅上合成六方纖鋅礦結構ZnO納米棒陣列。通過改變?yōu)趼逋衅?/p>