【摘 要】
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近年来,新型二维材料硒氧铋（Bi2O2Se）逐渐进入人们的视野中,由于其超高迁移率、可调的间接带隙和环境稳定性等独特的物理及化学特性,Bi2O2Se在电学及光电学领域具有重要应用前景,本课题针对Bi2O2Se薄膜的制备及其器件的光电特性开展了以下研究:1、Bi2O2Se薄膜的制备及表征。本课题通过低压化学气相沉积（LPCVD）法合成Bi2O2Se薄膜,主要讨论并分析了两个温区不同温度和不同载气流量
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近年来,新型二维材料硒氧铋（Bi2O2Se）逐渐进入人们的视野中,由于其超高迁移率、可调的间接带隙和环境稳定性等独特的物理及化学特性,Bi2O2Se在电学及光电学领域具有重要应用前景,本课题针对Bi2O2Se薄膜的制备及其器件的光电特性开展了以下研究:1、Bi2O2Se薄膜的制备及表征。本课题通过低压化学气相沉积（LPCVD）法合成Bi2O2Se薄膜,主要讨论并分析了两个温区不同温度和不同载气流量下的薄膜生长状况,探索了其生长规律和可能的生长机理,通过实验结果表明第二温区温度和气流量是影响薄膜厚度和尺寸的关键因素,当第二温区温度为660℃和气流量为200sccm时,Bi2O2Se晶粒尺寸和厚度可达到最佳,在此基础上,通过调整实验条件实现了Bi2O2Se薄膜厚度误差不超过3nm的可控生长。通过拉曼光谱仪、原子力显微镜、高分辨透射电子显微镜等手段对Bi2O2Se薄膜的形貌厚度、电子结构、化学成分以及结晶质量等方面进行表征,不同晶粒近似一致的厚度、Bi/Se元素比为2:1和标准单晶电子结构表明了制备的Bi2O2Se薄膜具有较好的均匀性和结晶性。2、Bi2O2Se基光电探测器的光电特性研究。采用电子束曝光（EBL）和电子束蒸发工艺制备了Bi2O2Se基光电探测器,在输出转移特性的测试中,展现出典型的n型特性,同时电子迁移率高达180 cm~2V-1s-1。在不同波长（405、532和635nm）激光激励下,器件对三种激光的响应度R和探测度D*分别为9660A/W和2.6×1011Jones（405nm）,1994A/W和2.2×1010Jones（532nm）,7729A/W和4.4×1010Jones（635nm）,尤其在405nm波长激光照射下,器件的光响应度和探测器度最高;器件在瞬态开关测试中,表现出良好的循环性和可靠性,为探索Bi2O2Se材料的光电应用提供一定的数据支持。
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