氧化鋅-石墨烯復(fù)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(xué)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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。為了提高ZnO的激射性能，科研工作者通過(guò)引入金屬表面等離子體與激子的共振效應(yīng)來(lái)增強(qiáng)其發(fā)光效率，并取得了一系列的研究成果。石墨烯因其獨(dú)特的電學(xué)、光學(xué)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(guò)摻雜以及外加電場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)，這更有利于其在光電器件中的應(yīng)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(dǎo)器件、光電探測(cè)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(qiáng)ZnO材料的發(fā)光性能。同時(shí)，ZnO材料的WGM微腔能夠有效增強(qiáng)光與物質(zhì)的相互作用，對(duì)外界的信號(hào)能夠做出十分敏感的響應(yīng)，因此也是構(gòu)建光電探測(cè)、生物傳感等器件的良好媒介，增強(qiáng)微腔的光學(xué)性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)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(jìn)一步研究了ZnO與石墨烯復(fù)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(jìn)行了形貌結(jié)構(gòu)的表征。構(gòu)建了與單層石墨烯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，研究了石墨烯表面等離子體所引發(fā)的光場(chǎng)限域效應(yīng)對(duì)ZnO材料的熒光與激光增強(qiáng)作用。石墨烯的引入增強(qiáng)了ZnO材料的熒光與激光性能。
　　(2)在對(duì)石墨烯表面等離子體增強(qiáng)ZnO受激輻射發(fā)光的基礎(chǔ)上，引入金屬Al納米顆粒，進(jìn)一步研究了復(fù)合體系的紫外光電性能。金屬Al納米顆粒的引入