Ⅱ-Ⅵ族納米結(jié)構(gòu)的控制合成及其紫外探測(cè)性能研究.pdf

1、紫外探測(cè)器件在導(dǎo)彈預(yù)警、紫外通訊、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。作為構(gòu)建紫外探測(cè)器件的理想材料,寬帶隙半導(dǎo)體ZnO是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。論文首先在第一章中介紹了近年來(lái)對(duì)于由ZnO納米線構(gòu)筑的紫外探測(cè)器件的研究進(jìn)展,并對(duì)在合成納米ZnO基紫外探測(cè)器件中還存在的問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明。
　　 第二章中,我們采用化學(xué)氣相沉積法合成了四針狀ZnO納米結(jié)構(gòu),并通過(guò)X-射線衍射(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM

2、)等測(cè)試手段對(duì)其進(jìn)行了形貌的表征和生長(zhǎng)機(jī)制的研究。同時(shí),在研究中,我們發(fā)現(xiàn),通過(guò)改變?cè)系纳L(zhǎng)溫度或?qū)υ系呐浔冗M(jìn)行調(diào)整(在Zn粉中摻入不同比例的Mg粉),能夠合成多種ZnO納米結(jié)構(gòu),其中包含納米ZnO的四針帶片狀的結(jié)構(gòu)、花狀結(jié)構(gòu)及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)等。
　　 第三章中,采用一種簡(jiǎn)易新方法——刻劃法制備了二維平面的Au/ZnO/Au結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)原型器件,并對(duì)四針狀納米ZnO結(jié)構(gòu)基紫外探測(cè)器進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:基于四針狀納米ZnO的

3、紫外探測(cè)器件對(duì)紫外光(365 nm)具有非常靈敏的響應(yīng)特性。為了增強(qiáng)四針狀納米ZnO結(jié)構(gòu)基紫外探測(cè)器的紫外光信號(hào),所以我們還研究了增加納米ZnO數(shù)量的過(guò)程中器件的伏安特性和紫外響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明:該器件的紫外光響應(yīng)電流會(huì)隨著納米ZnO數(shù)量的增加而提高?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果,為了能更進(jìn)一步提高該器件對(duì)紫外光響應(yīng)的光電流,我們又采用了另一種簡(jiǎn)易新方法一堆疊法制備了三維立體的Au/ZnO/Au結(jié)構(gòu)的三明治式的紫外探測(cè)器件,利用空間立體結(jié)構(gòu)的優(yōu)

4、勢(shì),我們?cè)谏舷聝蓚€(gè)Au間加入了大量ZnO納米結(jié)構(gòu)。比對(duì)結(jié)果表明,新制器件的光電流明顯高于原來(lái)二維器件。這進(jìn)一步證明,通過(guò)增加器件中納米ZnO含量能增加器件對(duì)紫外光響應(yīng)的光電流。
　　 第四章中,我們采用化學(xué)氣相沉積法制備了帶狀ZnS納米結(jié)構(gòu),并用刻劃法制作了ZnS納米結(jié)構(gòu)基紫外探測(cè)器(二維平面結(jié)構(gòu)的Au/ZnS/Au結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)原型器件)。同樣對(duì)該器件的伏安特性和紫外光響應(yīng)特性進(jìn)行了測(cè)試。將該器件性能測(cè)試的結(jié)果與四針狀納米Zn