石墨烯-半導(dǎo)體薄膜復(fù)合光探測器研究.pdf

1、基于石墨烯/半導(dǎo)體膜雜化物的光探測器由于其超高的性能而引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，性能優(yōu)越和重復(fù)性高這兩個特性對于現(xiàn)代科技中許多依賴一維納米結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)的光探測器來說至關(guān)重要。一維納米結(jié)構(gòu)的器件由于其對微觀環(huán)境過度敏感而造成了性能上的差異，而基于薄膜結(jié)構(gòu)的光探測器在性能穩(wěn)定上則具有更大的優(yōu)勢。本文針對石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測器進行了完整的制備、性能測試和功能調(diào)節(jié)，以求制備出更出色的光探測器。
　　論文的第一章介紹了半導(dǎo)體和半導(dǎo)

2、體光探測器的相關(guān)知識，闡述了本文的研究背景和研究內(nèi)容，提出了本文的選題意義和創(chuàng)新點。
　　在第二章中，主要敘述了石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測器的制備和工作原理，介紹了實驗過程中用到的藥品和儀器，并對材料形貌和結(jié)構(gòu)的表征設(shè)備，進行了詳細的闡述。
　　在第三章實驗部分中，通過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)光探測器，并進行光響應(yīng)測試。結(jié)果顯示，本實驗中制備的石墨烯/半導(dǎo)體

3、薄膜異質(zhì)結(jié)光探測器不僅達到了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。通過這種方法制備的光探測器與傳統(tǒng)工藝兼容，在大范圍的應(yīng)用上有顯著的優(yōu)勢。
　　第四章實驗在前面提出的石墨烯/半導(dǎo)體薄膜異質(zhì)結(jié)光探測器的模型基礎(chǔ)上進行了更深入的研究。在本章實驗中，通過改變靶材中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-可見光吸收測量顯

4、示，在制備的合金ZnxCd1-xS膜中產(chǎn)生組成依賴的帶邊吸收，帶隙從2.41eV(x=0，CdS)連續(xù)地移動到3.67eV(x=1，ZnS)。將通過CVD氣相生長的單層連續(xù)石墨烯轉(zhuǎn)移到合金ZnxCd1-xS膜后，基于石墨烯/ZnxCd1-xS合金薄膜混合物實現(xiàn)了帶隙可調(diào)的目標，其光譜響應(yīng)截止邊在410 nm和580 nm之間。顯然，在這項工作中介紹的方法可以擴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器上。
　　在論文第五