基于碳納米管的光探測(cè)材料與器件的研究.pdf

1、高速發(fā)展的信息工業(yè)對(duì)集成電路器件集成度的要求越來越高,納米量子器件也隨之產(chǎn)生。因此,碳納米管作為一種具有獨(dú)特力學(xué)和電學(xué)性能的納米材料,得到廣泛關(guān)注。當(dāng)前,碳納米管的應(yīng)用研究還處在早期階段,以往的研究工作主要集中在它的生長(zhǎng)和表征上。本文提出了碳納米管同質(zhì)異構(gòu)結(jié)的新型結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了理論模擬;進(jìn)一步制作了碳納米管薄膜光探測(cè)器,并對(duì)其電學(xué)性能和噪聲特性進(jìn)行了研究。
　　本論文用經(jīng)典的朗之萬(Langevin)方程模擬載流子在碳納米管PN結(jié)

2、光電二極管內(nèi)建電場(chǎng)的作用下的加速過程,并進(jìn)一步研究了PN結(jié)光電二極管中產(chǎn)生有效載流子倍增的物理機(jī)制.研究發(fā)現(xiàn)載流子倍增過程的效率與碳納米管耗盡區(qū)的長(zhǎng)度和環(huán)境溫度有關(guān).為實(shí)現(xiàn)常溫下的有效載流子倍增,提出了碳納米管同質(zhì)異構(gòu)結(jié)的結(jié)構(gòu).理論計(jì)算表明,同質(zhì)異構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)碳納米管PN結(jié)與同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)相比,在室溫、零偏壓條件下,可以實(shí)現(xiàn)載流子的雪崩倍增,實(shí)用性更強(qiáng).
　　通過光刻在碳納米管薄膜上制作金屬電極,分析了碳納米管薄膜的光響應(yīng)特性。由于載流子