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紫外光电器件在绿色照明,光通信和紫外探测等方面有着广泛的应用和巨大的前景。II-VI族半导体氧化锌(Zn O)材料作为一种直接带隙半导体,其室温下具有3.37 e V的禁带宽度和高达60 me V的激子结合能,是一种实现室温下高效的紫外激光的候选材料,而且Zn O还具有原材料丰富,价格低廉,安全环保等优点。Zn O极易制备各种纳米结构,纳米Zn O材料由于高的结晶质量和量子效应的作用,在发光和紫外探测上具有重要应用潜力。Zn O微米结构与纳米结构相比,同样具有单晶的结晶质量,并且具有更易于操作及制备器件的尺寸、自带谐振器等优点。本文围绕了Zn O微米线的可控生长和光电器件的制备进行了研究探索,并取得了如下的创新性研究成果:1.利用化学气相沉积(CVD)的方法制备出截面为四边形的氧化锌微米线,这种微米线具有F-P谐振腔模式,并通过生长温度实现了对尺寸的初步可控生长。我们使用Ag纳米颗粒对Zn O微米线进行了包覆,利用Ag等离子体基元与微米线F-P腔模式发生强耦合,光致发光增强效果可以高达102倍。2.制备了基于单根Zn O微米线的绿光电致发光器件,其中心波长位于500nm,通过Au纳米颗粒对表面的修饰,使缺陷态的发光产生了能量转移,变为中心波长位于600 nm的红光电致发光器件,实现了对发光峰位和颜色的调制作用,并以此为基础通过模板控制Au纳米颗粒的分布,制备出能够同时发出红绿两种光的单根微米器件。3.利用CVD一步生长的方法制备出高结晶质量的Zn O-Ga2O3核壳微米线,氧化锌的晶格能在6-8个原子层的范围内快速过渡到氧化锌的晶格,而且界面处无明显缺陷。利用该核壳微米线制备出高性能的日盲(200-280 nm)波段的雪崩探测器,该器件在6 V下254 nm处的响应度可达1.3×103 A/W,探测率为9.91×1014 cm·Hz1/2/W,响应时间小于20μs,主要性能高于目前商业Si雪崩二极管。该器件在-10 V偏压下有高达5.77×105%的外量子效率,正的温度系数证明该器件的高增益来源于雪崩倍增效应。