基于一維氧化銅納米線的光電子器件的制備及其性能研究.pdf

1、氧化銅是一種重要的金屬氧化物半導(dǎo)體材料，由于其在自然界中含量豐富且合成成本低廉，因此得到了廣泛的應(yīng)用。低維的氧化銅納米結(jié)構(gòu)（零維或者一維）同樣得到了應(yīng)用，它們可以通過直接加熱法、濕化學(xué)法、金屬輔助法等方法合成。研究發(fā)現(xiàn)，通過以上方法合成的氧化銅納米線具有很高的結(jié)晶度以及縱橫比，這使得一維氧化銅納米結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)異的特性，這些特性使氧化銅納米線在光電器件領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景，例如一維氧化銅結(jié)構(gòu)可以用于制備光電探測器、氣體傳感器、場發(fā)射器

2、件以及催化劑等等，盡管有了以上許多研究，但是對于一維氧化銅納米結(jié)構(gòu)的傳輸特性以及光電特性的研究依舊很少，而這對于氧化銅納米器件構(gòu)建各種光電設(shè)備具有重要作用。因此對于一維氧化銅納米結(jié)構(gòu)的研究不僅有利于單根氧化銅納米線光電特性的理解，并且對于高性能光電器件的發(fā)展具有重要意義。
　　在本論文中，我們先用表面機(jī)械研磨(SMAT)處理銅片，然后在管式爐中直接加熱銅片合成氧化銅納米線。合成的氧化銅納米線具有很高的結(jié)晶性，其生長方向?yàn)閇1(1)

3、0]。我們基于單根氧化銅納米線制備場效應(yīng)晶體管，其傳輸特性表現(xiàn)為弱p型導(dǎo)電行為，接著我們基于第一性原理對其進(jìn)行理論模擬計(jì)算，研究發(fā)現(xiàn)理想的氧化銅表現(xiàn)為金屬特性，在存在銅缺陷或者氧缺陷的情況下表現(xiàn)為p型特性。我們又對其進(jìn)行光電特性研究，發(fā)現(xiàn)氧化銅納米線對600nm的光最敏感，并且具有很高的再現(xiàn)性和穩(wěn)定性。通過實(shí)驗(yàn)，我們同樣觀察到基于柔性材料PET基底的光電探測器在不同的曲率下仍具有很好的再現(xiàn)性。以上研究表明氧化銅納米線在未來的器件應(yīng)用中具