【摘 要】
：
光电传感器作为工业机器的神经元部件,在高速非接触式信息采集和系统响应处理中地位举足轻重。光电类传感器的研究伴随新材料的发现和制备方法的演进而不断朝高精度、快响应、可调谐方向突破。其中石墨烯/硅异质结在光电类异质结研究中备受青睐主要得益于石墨烯优秀的电磁学、热力学、光学特性。但这种新型异质结的光电测试表现与其他新材料相比并不突出,光探测范围仅在450～900nm之间,响应率在mA/W级别。制备工艺与
论文部分内容阅读
光电传感器作为工业机器的神经元部件,在高速非接触式信息采集和系统响应处理中地位举足轻重。光电类传感器的研究伴随新材料的发现和制备方法的演进而不断朝高精度、快响应、可调谐方向突破。其中石墨烯/硅异质结在光电类异质结研究中备受青睐主要得益于石墨烯优秀的电磁学、热力学、光学特性。但这种新型异质结的光电测试表现与其他新材料相比并不突出,光探测范围仅在450～900nm之间,响应率在mA/W级别。制备工艺与成本繁琐昂贵,限制该类光电传感器的普及和应用。本研究中利用电子回旋共振等离子体系统中的电子辐照模式制备含有石墨烯晶体垂直嵌入的碳膜,采用范德华接触方式转移膜与硅形成异质结。研究了两种器件（1）场效应管器件和（2）垂直供电器件在不同偏压调制模式研究改良和提升光电异质结的光导特性。本研究的具体结果如下:（1）借助透射电镜显微照片、局部电子能量损失能谱分析及拉曼光谱法综合验证了电子辐照下基片沉积偏压为80V时,封闭磁控电场内电子回旋共振等离子体氛围下制备的碳膜内部纳米尺度具备结晶度较高的片层石墨烯垂直嵌入结构。膜空间结构内具备复杂度极高的非晶碳与晶体石墨烯的交联边缘结构,掺杂电子主要聚集在此区域。（2）研究80V沉积偏压的石墨烯垂直嵌入碳膜与n硅异质结场效应管器件,在横向偏压模式下由于膜内扩散作用,光生载流子在横向电场作用下发生抽离构成光电流的一部分而导致极高的光响应率,最高达到1.25×104A/W,响应谱峰值波长为600nm,结晶度极低的20V碳膜在横向电场作用下响应率由mA/W级别达到了A/W级,光谱峰波长偏移到810nm附近。（3）研究碳膜/硅垂直供电器件,在垂直反向偏压调制下,80V碳膜异质结器件的响应率最高可达到92.57A/W,响应峰值在700nm附近。提高了光生载流子的利用率和延长载流子重新结合的时间,时间响应最快达到4.91us。在微弱探测领域应用拓宽,光谱响应范围增加到450～1100nm。
其他文献
角动量是光的一个重要自由度,它分为自旋角动量（Spin Angular Momentum,SAM）和轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）,这两种角动量之间可以相互耦合和转化,即通常所说的自旋-轨道角动量相互作用。角动量已经成为光学领域的一个研究热点,在高速光通信、粒子操控、全息成像、量子光学、新材料等领域得到广泛的研究和应用。通过之前的研究发现:在自由空间的条件下
信息时代的到来,对超高速、大容量通信的定义提出了更高的标准,尤其是物联网的发展以及各种智能场景的出现,使得未来将是万物互联的高速、高密通信时代,因此,目前的通信容量和通信速率是无法满足未来的需求的。而目前已有的通信技术大都达到瓶颈,很难实现显著的容量增长。而轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）复用光通信技术可以在现有通信容量的基础上,数倍甚至数十倍地提高通信容量,
随着现代生命科学迅速发展,人们对微观的生命活动的认知和研究愈发深入,为了更好地对生物组织、细胞、分子等微观生物样品进行观测,研究人员对具有分辨率高、检测速度快、同时对生物样品无损伤的成像技术的需求愈发强烈。近年来,人工智能的快速发展为定量相位成像提供了全新的思路和技术手段。基于深度学习的相位重构技术可以从一张全息图中快速准确地重建相位,实现动态相位重构,避免了机械误差和不必要的噪声的引入。但是在实
随着城市经济发展迅速,大量青年人涌入一、二线城市。然而,高房价、高租金使得青年群体难以租购传统住宅,面向青年的公寓作为一种特殊类型应运而生。近年来,国家相继出台相关公寓租赁的政策,青年公寓的新建与改造项目不断出现。新居住类型的出现旨在满足当代年轻人需求,为其提供舒适宜居的环境。与传统公寓不同,青年公寓除基本满足居住功能外,公共空间作为青年公寓重要的功能组成部分,是青年间社会交往的关键性空间场所。但
数字条纹投影三维测量方法具有高分辨率、高精度、非接触式等优点,是应用最广泛的三维成像技术之一。随着各行业需求不断增加,对数字条纹投影三维测量技术提出了更高要求,尤其在效率和精度方面。近年来,深度学习获得快速发展,并广泛应用于智能制造、自动驾驶和计算机视觉等领域,为本文研究将深度学习用于解决条纹投影三维测量相关问题带来启发。由相机和投影仪的非线性响应引起的相位误差是影响数字条纹投影三维测量精度的重要
在高校扩招的浪潮之后,国内高校人数从高速增长速率减缓,高校建设也逐步转向注重品质、内涵的方向发展。纵观高校建设的历史,久的可达百多年,短的数十年,其校舍的设计、建设时间跨度甚大。同样的,高校学生宿舍的设计标准和水平也差异较大,随着社会及使用者对空间的关注和居住品质要求的提高,需要引进新的设计理念和设计标准。深圳大学的宿舍建设跟随者全国高校的发展浪潮,在深圳市特有的地域环境及设计理念下,涌现了一大批
随着社会的快速发展,城市无障碍环境建设成为城市文明的重要评价标准之一。而城区公共空间无障碍环境是有障人士,包括残障人群、老人、儿童、孕妇、文化障碍者等,参与社会生活的主要空间载体。完善城区公共空间无障碍环境有利于促进残障人群融入社会、共享社会发展成果。通用无障碍设计理念的提出,老龄化进程的日益严峻对城市公共空间无障碍环境提出更高设计要求,然而当前城区公共空间建设虽以无障碍设计规范为依据,但对公共空
本文旨在通过对当前深圳市的党群服务中心建设情况及其所服务的居民的行为活动模式进行调研、梳理、分析、总结,就空间复合化设计的主要方面进行深入的探讨和研究,并构思提出了空间复合化设计的策略及发展方向,以期能为当下和未来党群服务中心的建设提供一定的理论支撑和实践参考。随着社会的迅猛发展和民众生活品质的显著提高,人们在物质及精神层面上的需求日益提升。深圳作为改革开放的前沿城市,必须更加注重公共服务职能及居
工业机器人具备可编程、拟人化和通用性等方面的优点,正在被广泛应用于各个领域中。精密减速器是在工业机器人中技术含量最高的关键部件,它的好坏直接决定了机器人性能的优劣。但是在故障诊断研究领域中,对于精密减速器等传动系统的研究还不够完善。本课题针对BRTIRUS1510A型号六自由度工业机器人的传动系统故障,采用姿态监测的方法,使用BWT901姿态传感器完成姿态数据的采集过程,从数据驱动的角度进行故障诊
近年来,太赫兹技术被誉为“世纪前沿革命”,在通信、光谱学、医学成像、安全检查等领域具有广泛应用。而太赫兹调制器技术的落后,限制了太赫兹技术的发展和应用。本文提出了一种高效的光控太赫兹调制器,能够在低功耗下有效提高太赫兹调制器的调制深度。微纳米表面结构可以形成泵浦光的多次反射,从而产生更强的泵浦光吸收和更多的的光生载流子。本研究据此提出一种基于硅微纳米结构的光控太赫兹调制器,包括硅纳米柱结构、硅纳米