磷化铟纳米线及其平面阵列的制备和光探测研究

《磷化铟纳米线及其平面阵列的制备和光探测研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S130720014分类号O469密级公开硕士学位论文磷化铟纳米线及其平面阵列的制备和光探测研究学位申请人姓名杨燕琨培养单位物理与微电子科学学院导师姓名及职称贺鹏斌副教授学科专业物理学研究方向纳米光电子学论文提交日期2016年10月学校代号:10532学号:S130720014密级:公开湖南大学硕士学位论文磷化铟纳米线及其平面阵列的制备和光探测研究学位申请人姓名：杨燕琨导师姓名及职称：贺鹏斌副教授培养单位：物理与微电子科学学院专业名称：物理学论文提交日期：2016年10月论文答辩日期：2016年11月答辩委员会主席：王玲玲教授TheSynthes

2、isandPhotodetectiveCharacteristicsofBothIndividualInPNanowiresandTheirPlanarArraysByYANGYankunB.S.(ZhanjiangNormalUniversity)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofScienceinPhysicsintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorHE

3、PengbinDecember,2016湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进巧研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。受—旅＾名／足尸：作者签名曰期：２／／年月円学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向國家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

4、阅和借阅。本人授权湖南大学可■将本学位论文的全部或部分内容编入巧关数据库进行检索，采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学’位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解觀后适用本授权书。？２、不保密口。＂＂（请巧ｌｉｌ上相应方框内打Ｖ）＾入雄碱＆＾作者签名：日期如年月Ｒ导师签名：＾＾日期：＞４年尽月日磷化铟纳米线及其平面阵列的制备和光探测研究摘要磷化铟（InP）作为一种重要的III–V族半导体材料，由于具有独特的光学和电学特性，近年来受到了广泛的的关注和研究。大量的研究表明其在高频电子器件、太阳能电池、光探测等方面有很好

5、的应用前景。相对InP块体和薄膜材料，一维纳米线具有更高的比表面积，因此能极大提高光生载流子在材料中的传输速率，进而提高其光电探测能力。本文主要采用改进的化学气相沉淀法制备高质量InP纳米线和平面纳米线阵列，并在此基础上系统的研究了它们的表面形貌、微观结构、光学性质、电学性质及其光电探测性能，主要成果归纳如下：(1)利用Au作为催化剂，在Si片上通过改进的化学气相沉淀法生长出大量高质量的InP纳米线，纳米线表面干净，尺寸主要分布在20–40nm之间，XRD和TEM显示了实验中所得的纳米线属于立方相并且有很好的结晶质量。常温下单根纳米线的光致发光光谱和拉曼散射光谱再次佐

6、证了纳米线具有很高的结晶性。这也为制作高性能的电学和光电器件提供了可能性。(2)利用高精度的电子束曝光方法，在SiO2/Si衬底上构建单根InP纳米线的背栅结构场效应晶体管。测试显示纳米线表现出典型的n型半导体特性，电子迁2移率达到212cm/V•s。进一步，我们以520nm的激光器为光源，原位测试纳米线的光探测性能。结果表明我们的探测器有出色的光响应能力，其灵敏度和外量子效率分别36高达4.2×10A/W和1×10%，光开关时间τr和τd分别是70ms和120ms。这些参数使得我们的探测器与同类型的InP器件相比具有很大的优势。(3)采用改进的化学气相沉积法，在经过

7、退火处理后的M面蓝宝石上成功生长了InP纳米线的平面阵列。形貌表征表现这些平面生长的纳米线表面光滑,排列非常整齐并且符合动态制图外延的导向生长模型。光致发光光谱和拉曼散射光谱发现纳米线结晶质量与非导向纳米线的结晶质量相近。进一步，我们制作了基于导向生长的InP纳米线阵列的光探测器。这些器件无论是在外量子效率还是响应速度方面都有十分优异的表现，毫不逊色于传统的InP纳米线阵列的光探测器.关键词：InP纳米线；改进的化学气相沉淀法；光探测器；平面阵列；导向生长II硕士学位论文AbstractInthepastdecades,indiumphosphide