一维硫化镉纳米梳状结构光电微器件的探究

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bg8nij
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为II-VI族半导体的代表,CdS以其优异的光电性质在光电器件领域有着广泛的应用。本文基于Sn掺杂的多分支的CdS梳状结构,利用FIB技术构建了微电子器件,结合CdS梳状阵列结构的特殊几何形式,构建不同形态的光控多通道微电路,研究不同结构参数的梳状结构的电阻率在暗场和明场下的差异,光谱响应的差异以及低温条件下的电子输运特性。其次,基于激光直写原理设计了一套低成本的器件制备方法,初步实现了对纳米线(带)的光电探测器的制备。本文通过对其电学特性的研究,并结合简单的器件制作方法,为未来构建不同形态的多通道阵列光电子器件奠定了基础,有利于推动阵列微纳器件研究从材料合成和物性测量向器件化方面的跨越。本论文创新性地开展了以下研究:(1)通过FIB技术首次构建了基于多分支梳状CdS结构的微电子器件,从M-S-M结构入手,验证了高功函数的Pt电极与半导体产生欧姆接触行为是由于Ga~+的轰击导致了肖特基势垒的降低。对暗态下产生的不饱和I-V特性曲线进行分析是由于金属与半导体接触点、半导体自身的分压作用,以及镜像力隧穿电流等因素导致的。(2)针对两种不同形貌分支的梳状结构:针状分支纳米梳和直径均匀分支的纳米梳,研究了其不同分支串并联时的I-V曲线,通过不同主干分支电极之间的串并联测试,证明了串联时其电阻和电阻率随节点数量的增多表现为线性关系,在并联时电阻与电阻率呈现出光照可调特性,并在此基础上实现了粗调与微调的可调电阻特性,性能如下:暗态,电阻从1.139MΩ到0.0496MΩ,电阻率从1.439Ω·cm到0.09Ω·cm(粗调);光照,电阻从0.172MΩ到0.0386MΩ,电阻率从0.222Ω·cm到0.069Ω·cm(微调),为构建微型的滑动变阻器奠定基础。(3)研究了宽光谱响应情况以及特定激光波长(405nm,532nm)下的光谱响应与时间响应,并在白光照射下研究了并联分支的光响应,证明多分支并联时由于多导电沟道的存在其上升响应时间比单个分支的响应时间要快,这为我们构建多通道的光电探测器阵列奠定基础。(4)利用低温装置进行了低温电学性质的测试,发现暗态下电流与电导随着温度的降低而降低,而光照时电流与电导随着温度降低而升高,对于构建基于电导的温度传感器具有重要意义。此外,在0V附近观察到明显的电导抑制现象,原因如下:一方面,在低压时,由于肖特基势垒的影响,金属与半导体接触点的占据着主要分压,而分布在纳米梳本身的电压很小,因此在室温下0V附近也表现出电导抑制现象;另一方面,电子-电子之间强的相互作用导致了库伦带隙的产生,温度降低使得其库仑间隙增大,电导开始被耗尽,故在暗态下其电导在低温时削弱。(5)基于激光直写原理,采用紫外波长的LED灯,与实验室显微系统相集成,设计了一套可行的电极制备方法,并成功构建了纳米线(带)光电探测器,明暗电流比为150,光敏感度为145。
其他文献
教育信息化评估是规范教育信息化事业健康发展,实现教育现代化的重要环节。《教育信息化“十三五”规划》明确提出,要形成制度化的评估机制,制定面向区域的评估指标体系和方
目的:研究Salvinorin A对缺血性脑损伤的保护作用,并研究其可能的机制。方法:细胞实验部分,使用原代神经元建立氧糖剥夺/复氧模型。然后观察不同剂量的Salvinorin A对其是否
驾驶行为具有复杂性、时变性及随机性特征,且对驾驶行为特性的研究是现代智能交通系统安全推广的应用基础,对实现智能交通环境下的安全行驶具有重要意义。车路协同作为现代交
近年来,随着以4G为代表的信息与通信技术(ICT)在全球范围的正式商用,无线通信技术正在深刻影响和催化着信息产业的变革,为目前移动互联网的蓬勃发展奠定了坚实的技术基础。无
随着信息技术和移动通信技术的普及,用户数据规模急剧膨胀,为解决用户的海量数据存储需求,云存储系统已成为现代信息社会的基础服务设施。中心化的云存储系统依赖中心化的服
阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病。在众多神经损伤性疾病当中,阿尔茨海默症是痴呆症的主要类型,已经成为全球65岁以上人群的第四大致死性疾
随着遥感技术的快速发展,我们可以获取到越来越多纹理细节清晰、光谱特征丰富的高分辨率遥感影像,如何有效利用这些含有丰富信息的遥感影像,已经成为研究的热点。传统的机器
随着科学技术的高速发展,信息采集技术高度智能化。无线传感网络凭借其大规模、低成本、自组织等特点广泛应用于各个领域,如国防军事、精细农业、物联网和太空探索等。覆盖控
心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死,具有突发性和致死性等特点。心肌梗死患者的心电信号具有特异性改变,且心电信号检测具有便捷性和无创性等特点。基
现阶段物联网、人工智能等高新技术处于高速发展中,大规模终端设备逐渐入网。据思科估计,至2020年将有超过500亿的设备接入互联网。边缘计算模式能够将数据下沉至边缘节点和