【摘 要】
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胶体量子点具有可溶液加工、尺寸和形状可控、光电性质可调等优点,在激光器、光电探测器、存储器和太阳能电池等领域具有广泛的应用价值。本论文主要研究了基于胶体量子点的场效应晶体管（Field Effect Transistor,FET）型浮栅非易失性存储器和光电探测器。具体研究内容如下:1.制备了硒化铅（PbSe）量子点水平FET金纳米晶浮栅非易失性存储器。由于PbSe量子点具有双极性,存储器的浮栅层在
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胶体量子点具有可溶液加工、尺寸和形状可控、光电性质可调等优点,在激光器、光电探测器、存储器和太阳能电池等领域具有广泛的应用价值。本论文主要研究了基于胶体量子点的场效应晶体管（Field Effect Transistor,FET）型浮栅非易失性存储器和光电探测器。具体研究内容如下:1.制备了硒化铅（PbSe）量子点水平FET金纳米晶浮栅非易失性存储器。由于PbSe量子点具有双极性,存储器的浮栅层在编程/擦除电压的作用下既能捕获空穴也能捕获电子,使阈值电压相对初始位置发生负向或正向偏移,扩大了存储窗口。2.研究了PbSe量子点水平FET氧化石墨烯浮栅非易失性存储器。器件在±25V的低编程/擦除电压下,存储窗口约为6V,并在10~4s之后依然保持80.8%,具有良好的存储性能。3.制备了石墨烯/硫化铅（PbS）量子点体异质结水平FET近红外光电探测器。器件兼具PbS量子点的强近红外光吸收能力和石墨烯的高迁移率。器件在166m W/cm~2的入射光功率密度下,响应度和比探测度为6 A/W和3.3×10~8 Jones。器件的响应时间为1.4 ms。4.将PbS量子点夹在石墨烯底源极和金属顶漏极之间作为沟道层,制备了超短沟道垂直FET近红外光电探测器。器件在入射光功率密度为36 m W/cm~2时,响应度和比探测度可达4.2×10~2A/W和2.1×10~9 Jones。器件的响应时间为10.6 ms。5.设计了石墨烯/PbS量子点体异质结垂直FET近红外光电探测器。由于沟道中混合了高迁移率的石墨烯,该器件比相同结构的量子点垂直FET光电探测器表现出更好的光电性能,在入射光功率密度为24 m W/cm~2时,响应度和比探测度可达1.6×10~4 A/W和8.6×1010 Jones。器件的响应时间为8 ms。
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