基于一维无机纳米材料光电探测器件的光电特性研究

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纳米材料由于其优异的物理化学生物特性使得它们在实验室中成为最火热的研究领域。纳米材料的合成技术是纳米研究领域的基础,所以探究纳米材料的合成的新方法是一项意义重大的研究。本文主要研究一维纳米材料,主要是纳米线和纳米管两大方面,一是一维纳米材料的光电性能和柔性特性的研究,二是纳米管合成的新方法和新工艺。掺氮磷化铟通过化学气相沉积法合成出来并分别在在硅片,PET薄膜和云母片上制造出单根纳米线场效应晶体管和光电探测器。硅基场效应管的开关比为822,载流子迁移率为43.6 cm2 v-1 s-1,远高于其他文献报道的数据。柔性掺氮磷化铟光电探测器具有很好地抗弯曲和延展特性,同时也发现了一种新型的无机柔性基底--云母片。最后制作了P3HT和磷化铟混合异质结光电探测器,展现了更大的光电流。这些器件具有共同的特点,即可在小电压下高性能地工作,说明掺氮磷化铟纳米线具有节能环保的特点,是很有希望成为下一代纳米光电器件的明星材料。砷化镉是一种重要的II-V族化合物半导体材料,具有很大的载流子迁移率和远红外探测特性,由于其具有很低的生长温度和熔沸点,也能够作为纳米管合成的内部支撑材料。经过探究,通过简单的化学气相沉积法能够在砷化镉纳米线表面生长出CdS,CdSe,InP和InAs四种纳米管,而且所用的工艺几乎一样。这项新的技术能够通过使用更少的原材料从而降低成本,并提供一个猜想:是否存在一种方法就能合成尽可能多的纳米管。这项技术还有一个特点就是能够合成出一些其他方法合成不出来的新奇的结构。最后,为了检验用这项技术合成出来的纳米管的光电特性,制造了单根硫化镉纳米管光电探测器,展现了极好的光探性能和柔韧特性。以上事实表明用这项技术合成的纳米管具有很好地性能,值得广泛推广。
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