石墨烯-半導(dǎo)體薄膜復(fù)合光探測(cè)器研究.pdf

1、基于石墨烯/半導(dǎo)體膜雜化物的光探測(cè)器由于其超高的性能而引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，性能優(yōu)越和重復(fù)性高這兩個(gè)特性對(duì)于現(xiàn)代科技中許多依賴(lài)一維納米結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)的光探測(cè)器來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。一維納米結(jié)構(gòu)的器件由于其對(duì)微觀環(huán)境過(guò)度敏感而造成了性能上的差異，而基于薄膜結(jié)構(gòu)的光探測(cè)器在性能穩(wěn)定上則具有更大的優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器進(jìn)行了完整的制備、性能測(cè)試和功能調(diào)節(jié)，以求制備出更出色的光探測(cè)器。
　　論文的第一章介紹了半導(dǎo)體和半導(dǎo)

2、體光探測(cè)器的相關(guān)知識(shí)，闡述了本文的研究背景和研究?jī)?nèi)容，提出了本文的選題意義和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　在第二章中，主要敘述了石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器的制備和工作原理，介紹了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的藥品和儀器，并對(duì)材料形貌和結(jié)構(gòu)的表征設(shè)備，進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　在第三章實(shí)驗(yàn)部分中，通過(guò)將載流子遷移率極高的石墨烯與電子束鍍膜沉積的半導(dǎo)體薄膜復(fù)合制備出石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器，并進(jìn)行光響應(yīng)測(cè)試。結(jié)果顯示，本實(shí)驗(yàn)中制備的石墨烯/半導(dǎo)體

3、薄膜異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器不僅達(dá)到了1.7×107A/W的響應(yīng)度和50 ms左右的響應(yīng)速度，也展示了高度的重復(fù)性。通過(guò)這種方法制備的光探測(cè)器與傳統(tǒng)工藝兼容，在大范圍的應(yīng)用上有顯著的優(yōu)勢(shì)。
　　第四章實(shí)驗(yàn)在前面提出的石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測(cè)器的模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深入的研究。在本章實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變靶材中ZnS與CdS粉末的摩爾比，利用電子束蒸發(fā)法成功制備了具有完全組成可調(diào)性的合金ZnxCd1-xS(0≤x≤1)膜。紫外-可見(jiàn)光吸收測(cè)量顯

4、示，在制備的合金ZnxCd1-xS膜中產(chǎn)生組成依賴(lài)的帶邊吸收，帶隙從2.41eV(x=0，CdS)連續(xù)地移動(dòng)到3.67eV(x=1，ZnS)。將通過(guò)CVD氣相生長(zhǎng)的單層連續(xù)石墨烯轉(zhuǎn)移到合金ZnxCd1-xS膜后，基于石墨烯/ZnxCd1-xS合金薄膜混合物實(shí)現(xiàn)了帶隙可調(diào)的目標(biāo)，其光譜響應(yīng)截止邊在410 nm和580 nm之間。顯然，在這項(xiàng)工作中介紹的方法可以擴(kuò)展到制造其他帶隙可調(diào)的石墨烯/合金三元膜混合光探測(cè)器上。
　　在論文第五