基于金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的光探測(cè)器.pdf

1、金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)功能材料具有良好的磁、光、電等特性，以及硬度、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性，所以該材料在許多領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景。
　　基于納米技術(shù)的優(yōu)越性，已經(jīng)研制出不同帶隙金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的高性能光電傳感器和高度敏感的光電探測(cè)器。
　　本文介紹了用于制備光電探測(cè)器的合成高質(zhì)量的不同形態(tài)的金屬氧化物半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)的方法，包括化學(xué)汽相淀積(CVD)生長(zhǎng)法、熱氧化生長(zhǎng)法和改進(jìn)的hummers生長(zhǎng)方法。
　　本文全面研究了最

2、先進(jìn)的基于金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的光電探測(cè)器。主要研究ZnO，CuO和SnO2的一維金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)和GO的二維金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)以及他們的光敏響應(yīng)。
　　本文首先簡(jiǎn)要概述了影響光電探測(cè)器的性能和基本物理過程的最重要的因素，而后描述了光電探測(cè)器的主要性能參數(shù)。同時(shí)還描述了設(shè)備結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能、操作和常見的光電探測(cè)器類型以及通常用于實(shí)現(xiàn)光電探測(cè)器檢查的制造過程。最后，總結(jié)并且推斷出這一領(lǐng)域未來的發(fā)展前景。
　　本文研究了基于單根氧

3、化鋅納米線的紫外線(UV)傳感器的制備和性能。采用TEM，SEM和PL光譜技術(shù)來觀測(cè)CVD方法合成的氧化鋅納米線。分別在空氣和氮?dú)猸h(huán)境中觀察氧化鋅納米線和Pt電極之間的肖特基勢(shì)壘。使用波長(zhǎng)為375 nm的紫外LED探究紫外傳感器的光敏響應(yīng)。單根氧化鋅納米線的電導(dǎo)對(duì)紫外光非常敏感，觀測(cè)結(jié)果表明氧化鋅納米線具有良好的靈敏性和可靠性，由此可以推論出，對(duì)于紫外探測(cè)器來說氧化鋅納米線是一種很有前景的傳感元件。此外，研究結(jié)果表明，氧氣分子在氧化鋅納

4、米線表面的吸附和解吸可以顯著影響其光電特性。
　　超高速、高性能的氧化銅納米線紫外/紅外光電探測(cè)器是由擁有鉑接觸電極的氧化銅納米線光電探測(cè)器構(gòu)成。本文研究其光電特性。實(shí)驗(yàn)中使用的氧化銅納米線采用熱氧化方法合成。本文研究了氧化銅納米線的電學(xué)性能和光電響應(yīng)性能，結(jié)果表明，UV/IR光電探測(cè)器對(duì)390 nm、410nm的紫光和850 nm、940 nm的紅外光表現(xiàn)出高的靈敏性。同時(shí)，其響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間較快。
　　氧化錫，SnO2在許

5、多研究領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用。采用CVD方法大規(guī)模合成高質(zhì)量的單一水晶SnO2納米線(NW)。將單根納米線遷移到Pt交叉電極上易于制備單根SnO2納米線。光電探測(cè)器在紫外線為375nm，紅外750nm的紫外線光照下?lián)碛懈哽`敏度，表現(xiàn)出優(yōu)異的光導(dǎo)性能，擁有快速的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間。同時(shí)氧化錫光電探測(cè)器具有良好的靈敏性和穩(wěn)定性，揭示了n型氧化錫半導(dǎo)體做為紫外紅外傳感器不僅具有良好的光電特性而且可能給光電傳感器帶來一些新的功能以使其發(fā)展成為高性能的光電

6、傳感器。金屬氧化物納米線設(shè)備的廣泛應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)是將大規(guī)模的納米線應(yīng)用于光電傳感器設(shè)備的挑戰(zhàn)性問題更是關(guān)鍵性問題。本文對(duì)用單根氧化錫納米線制備出的大規(guī)模納米線光電探測(cè)器進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，探測(cè)器對(duì)375 nm紫外光擁有快速的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間大約為2秒。
　　石墨烯采用改進(jìn)的Hummers方法合成，通過TEM和SEM技術(shù)來觀測(cè)石墨烯的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和組成特點(diǎn)。我們探究了室溫下基于石墨烯氧化物片的高性能光電探測(cè)器的性能。石墨烯氧化物片均

7、勻分散在去離子水中，為了方便制造將金(Au)交叉指型電極簡(jiǎn)單的分散在氧化鋁(Al2O3)上。由于GO和Au電極之間是歐姆接觸，所以氧化石墨烯與金電極之間的接觸可能會(huì)有助于光感測(cè)的總響應(yīng)。本文用一個(gè)簡(jiǎn)化的模型來解釋觀測(cè)到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。基于紫外探測(cè)器的氧化石墨烯傳感器具有優(yōu)異的反應(yīng)以及快速的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間。
　　本文最后探究了金屬氧化物光電傳感器的偏置電壓對(duì)氧化銅納米線和石墨烯納米片紫外線(UV)和紅外(IR)傳感的影響。實(shí)驗(yàn)表明，傳感