基于石墨烯-硅肖特基結(jié)的光電探測器的研制.pdf

1、本文主要采用石墨烯(Gr)獨特的優(yōu)勢來制備和表征石墨烯/硅(Gr/Si)的光電探測器。并在此基礎(chǔ)提出并深入探討了提高背對背肖特基結(jié)的金屬-半導(dǎo)體-金屬器件性能的方法。主要的研究結(jié)果如下：
　　(1)從Gr與硅肖特基結(jié)形成機理著手，制備了Gr/Si基紫外光電探測器，并研究了該肖特基結(jié)的特性。采用電流-電壓特性表征其整流特性，并從該電流-電壓特性中利用熱電發(fā)射理論提取該二極管參數(shù)，其中，理想因子為1.203，勢壘高度約為0.86 eV

2、,串聯(lián)電阻約11kΩ。在入射波長405 nm，功率密度為0.1 mW/cm2的測試條件下，我們得到了該肖特基結(jié)的最大光學(xué)響應(yīng)為0.17 A/W。
　　(2)在Gr/Si單個肖特基結(jié)的基礎(chǔ)上，我們制備了兩個背對背的Gr/Si的肖特基結(jié)的MSM器件。在此基礎(chǔ)上提出了以下工藝方法降低暗電流:1.通過將硅表面鈍化抑制Gr與硅間的漏電流;2.通過改變硅窗口的形狀使得石墨烯完全覆蓋硅窗口;3.通過制備氟化石墨烯與石墨烯的平面叉指結(jié)構(gòu)的MSM器