GaInPSb和InAsSb合金納米線的合成及光電性質(zhì)研究.pdf

1、GaSb為III-V半導(dǎo)體材料之一，其帶隙為0.726eV，電子遷移率850cm2/(Vs)，用途較為廣泛，通?？梢杂脕碜黾t外檢測器、發(fā)光二極管、晶體管、雷射二極管等。因?yàn)?GaSb正在日益成為紅外光探測器件的重要組成部分，我們對由 GaSb材料制備的許多合金納米線進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查。InP作為另一種重要的III–V族半導(dǎo)體材料，由于具有獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)特性，近年來受到了廣泛的關(guān)注和研究。InP作為直接帶隙半導(dǎo)體，對納米技術(shù)的意義重大，對

2、于大多數(shù)需要在1.55μM通信波長下運(yùn)作的光電子器件，InP可以作為襯底。我們已經(jīng)對 InP及其合金的能帶結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了大量的研究。然而，由二元、三元合金納米線制成的紅外探測器，如InAs、InPAs和InSb納米線已被廣泛報(bào)道，據(jù)我們所知，四元合金納米線 GaInPSb的光電性質(zhì)的報(bào)道較少。我們通過讓GaSb與 InP相匹對，GaSb與InP的晶格失配度為3.72%，這也為我們能形成合金提供較好的依據(jù)。在這篇文章中，GaInPSb合金

3、納米線首先通過一個簡單的化學(xué)氣相沉積（CVD）法合成，并利用GaInPSb合金納米線制作了光電探測器，研究其光電特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴選取簡單、低成本的兩步生長的化學(xué)氣相沉積法合成了高質(zhì)量的GaInPSb合金納米線。 SEM照片顯示納米線長度能達(dá)到20um，線徑從50nm到100nm不等，并且證實(shí)了合成的GaInPSb合金納米線是氣液固（VLS）生長機(jī)理。TEM觀測顯示 GaInPSb合金納米線具有很好的結(jié)晶性，這也證

4、實(shí)了合成的GaInPSb合金納米線為單根線組分均一的合金納米線。拉曼光譜的整體表明合成出的合金納米線有著不同的組分。⑵以合成的GaInPSb合金納米線為材料，利用光刻工藝和熱蒸發(fā)方法制作了合金納米線光電探測器。GaInPSb合金納米線器件在不同的偏壓下的 I-V曲線，表明了器件中納米線具有 n型導(dǎo)電行為。GaInPSb合金納米線探測器的光電響應(yīng)研究表明，我們的探測器對光強(qiáng)的響應(yīng)非常敏感，能夠區(qū)分光強(qiáng)的較小變化。同時(shí)反映了這種單納米線器件