磷化銦納米線及其平面陣列的制備和光探測研究.pdf

1、磷化銦(InP)作為一種重要的Ⅲ-Ⅴ族半導體材料，由于具有獨特的光學和電學特性，近年來受到了廣泛的的關注和研究。大量的研究表明其在高頻電子器件、太陽能電池、光探測等方面有很好的應用前景。相對InP塊體和薄膜材料，一維納米線具有更高的比表面積，因此能極大提高光生載流子在材料中的傳輸速率，進而提高其光電探測能力。本文主要采用改進的化學氣相沉淀法制備高質量InP納米線和平面納米線陣列，并在此基礎上系統(tǒng)的研究了它們的表面形貌、微觀結構、光學性質

2、、電學性質及其光電探測性能，主要成果歸納如下:
　　(1)利用Au作為催化劑，在Si片上通過改進的化學氣相沉淀法生長出大量高質量的InP納米線，納米線表面干凈，尺寸主要分布在20-40 nm之間，XRD和TEM顯示了實驗中所得的納米線屬于立方相并且有很好的結晶質量。常溫下單根納米線的光致發(fā)光光譜和拉曼散射光譜再次佐證了納米線具有很高的結晶牲。這也為制作高性能的電學和光電器件提供了可能性。
　　(2)利用高精度的電子束曝光方法

3、，在SiO2/Si襯底上構建單根InP納米線的背柵結構場效應晶體管。測試顯示納米線表現出典型的n型半導體特性，電子遷移率達到212 cm2/V·s。進一步，本文以520 nm的激光器為光源，原位測試納米線的光探測性能。結果表明我們的探測器有出色的光響應能力，其靈敏度和外量子效率分別高達4.2×103 A/W和1×106％，光開關時間τr和τd分別是70 ms和120 ms。這些參數使得本文的探測器與同類型的InP器件相比具有很大的優(yōu)勢。