氧化鋅-石墨烯復合結(jié)構(gòu)的光電性能調(diào)控.pdf

1、氧化鋅(ZnO)因其優(yōu)異的發(fā)光性能，天然的六邊形諧振腔，良好的物理、化學穩(wěn)定性，在構(gòu)建微型激光器、異質(zhì)結(jié)發(fā)光器件等領域有著廣泛的應用。為了提高ZnO的激射性能，科研工作者通過引入金屬表面等離子體與激子的共振效應來增強其發(fā)光效率，并取得了一系列的研究成果。石墨烯因其獨特的電學、光學性能吸引了大量的目光。相比于金屬，石墨烯的表面等離子體可以通過摻雜以及外加電場來調(diào)節(jié)，這更有利于其在光電器件中的應用。目前，石墨烯的表面等離子體已被用在構(gòu)建太赫

2、茲、紅外波段波導器件、光電探測器件等。在紫外波段，石墨烯的表面等離子體能夠有效的增強ZnO材料的發(fā)光性能。同時，ZnO材料的WGM微腔能夠有效增強光與物質(zhì)的相互作用，對外界的信號能夠做出十分敏感的響應，因此也是構(gòu)建光電探測、生物傳感等器件的良好媒介，增強微腔的光學性能具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　基于以上研究背景，本文利用不同方法，制備了ZnO微納米結(jié)構(gòu)與高質(zhì)量單層石墨烯樣品，進一步研究了ZnO與石墨烯復合結(jié)構(gòu)的光電性能，主要包括

3、以下三方面:
　　(1)利用氣相傳輸、磁控濺射、水熱等不同方法，制備了具有不同形貌的ZnO微、納米結(jié)構(gòu)，并進行了形貌結(jié)構(gòu)的表征。構(gòu)建了與單層石墨烯的復合結(jié)構(gòu)，研究了石墨烯表面等離子體所引發(fā)的光場限域效應對ZnO材料的熒光與激光增強作用。石墨烯的引入增強了ZnO材料的熒光與激光性能。
　　(2)在對石墨烯表面等離子體增強ZnO受激輻射發(fā)光的基礎上，引入金屬Al納米顆粒，進一步研究了復合體系的紫外光電性能。金屬Al納米顆粒的引入