纳米光电材料)

《纳米光电材料)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、纳米光电材料姓名：卢雨菲学号：11201X1094摘要：半导体纳米光电材料作为纳米材料的一个重要分支与光电子学和材料学等密切相关，纳米结构的光电子器件必将成为下一代微电子和通讯信息领域的核心。随着人们对半导体材料性质的不断认识和理解，半导体纳米材料已经应用到许多传统学科领域并有力的推动了该学科的发展。近年来，半导体光电材料已经在发光二极管、太阳能电池、生物医学和双稳态器件等许多领域得到了广泛应用,并成为当今物理、化学和材料科学的前沿热点。本项目主要就半导体光电纳米材料的制备以及其在有机电致发光器件、电池方面的应用展开研究。关键词：纳米薄膜，纳米粉，纳米线，纳米管，光波导1概述1.1纳米光电材料

2、纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm的材料。纳米光电材料是指能够将光能转化为电能或化学能等其它能量的一种纳米材料。由于其良好的性能、巨大的发展前景而广泛用于光通信、光存储、全光网络、光电探测器等各个方面。1.2纳米光电材料的良好特性用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中，在此条件下，导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大，吸收光谱阈值向短波方向移动，这种效应就称为尺纳米光电材料姓名：卢雨菲学号：11201X1094摘要：半导体纳米光电材料作为纳米材料的

3、一个重要分支与光电子学和材料学等密切相关，纳米结构的光电子器件必将成为下一代微电子和通讯信息领域的核心。随着人们对半导体材料性质的不断认识和理解，半导体纳米材料已经应用到许多传统学科领域并有力的推动了该学科的发展。近年来，半导体光电材料已经在发光二极管、太阳能电池、生物医学和双稳态器件等许多领域得到了广泛应用,并成为当今物理、化学和材料科学的前沿热点。本项目主要就半导体光电纳米材料的制备以及其在有机电致发光器件、电池方面的应用展开研究。关键词：纳米薄膜，纳米粉，纳米线，纳米管，光波导1概述1.1纳米光电材料纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm的材料。纳米光电材料是指能够将光能转化为电能或化学

4、能等其它能量的一种纳米材料。由于其良好的性能、巨大的发展前景而广泛用于光通信、光存储、全光网络、光电探测器等各个方面。1.2纳米光电材料的良好特性用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中，在此条件下，导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大，吸收光谱阈值向短波方向移动，这种效应就称为尺寸量子效应。量子尺寸效应除了会造成光学性质发生变化还会引起电学性质的明显改变。这是因为随着颗粒粒径的减少,有效带隙增大，光生电子具有更负的电位，相应地具有更强的还原性，而光生空

5、穴因具有更正的电位而具有更强的氧化性。表面效应是纳米光电子材料的另一个重要特性。纳米粒子表面原子所占的比例增大。当表面原子数增加到一定程度，粒子性能更多地由表面原子而不是由晶格上的原子决定。由于表面原子数的增多会导致许多缺陷，从而决定了它有更高的活性。由此可以看出纳米光电材料比普通光电材料有更高的光催化活性。1.3纳米材料的分类纳米材料大致可分为纳米粉末、一维纳米材料、纳米膜等。纳米粉：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。一维纳米材料：指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。分为纳米线和纳米管。纳米膜：纳米膜

6、分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。本文将从以上三种材料来介绍。2纳米粉在广电探测器中的研究纳米粉体具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应等各种效应，所以纳米粉体表现出强吸光能力、高活性、高催化性、高选择性、高扩散性、高磁化率和矫顽力等奇特理化性能。纳米粉体的所具有的特异性能使其潜在应用价值极大。原有的薄层型光电探测器能获得极高的响应速度，但其光学吸收变差，有可能降低器件的灵敏度，这一点对硅光电探测器来说尤其明显,Si的间接带隙特性使得其吸收系数要比III2V族材料的低很多。实验表明,只要增加一层金属纳

7、米粉末涂层，就能显著地改变硅薄膜型光电探测器的光吸收特性。现基于SOI(silicononinsulator)的光电探测器利用金属纳米粉末涂层同SOI波导模式的相互作用，可以显著改善薄膜型SOI光电探测器的光吸收特性。此外，通过精心选择纳米粉末涂层的材料和颗粒大小，还有望将增强光电流响应的光谱范围由可见光和近红外区扩展到红外区。3一维纳米材料当一维半导体材料的直径与其德布罗意波长相当时，它的导带与