基于一维氧化铜纳米线的光电子器件的制备与其性能-研究

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1、万方数据学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。也不包含为获得金壁王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点。与合肥工业犬学无关。学位论文作者签名：王鬟J蜓签名日期：钿圩年。々1月2彳日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金墅王些态堂有关保留、使用学位论文的规定，即

2、：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家：何关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权鱼墅王塑盔堂可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文．(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：王免趣签名日期：知fjr年衅月珂日论文作者毕业去向华为工作单位；联系电话：通汛地址：指导教耀签名：签名日期：2,oE—mai1o邮政编码；彳中万方数据致谢本学位论文得以完成，我诚挚地感谢我的导师罗林保教授悉心的指导和亲切的关怀。罗老师具有渊博的专

3、业知识，治学态度严谨，科研精益求精，待人宽容真诚，这些都深深感染和激励着我。从研究课题的选定，相关文献的收集及分析，开题报告及学术论文的撰写都凝聚了罗老师的心血和汗水。正是罗老师在科研上的严格要求，使我在三年的学习过程中培养了专业的科研素质，扎实的专业知识，在科研方面取得了可观成果，这份感谢我将永远铭记在心。本论文的完成同样也离不开身边老师和同学的关心和帮助。在此，我要感谢许俊老师、王莉老师、吴春艳老师、于永强老师和梁风霞老师给予我的鼓励和指导。同时感谢谢超师兄、李方泽师兄、聂彪师兄、吕鹏师兄、陈晶晶师兄等师兄，感谢你们教我使用实验仪

4、器，积累理论知识。感谢与我同窗三年的实验室同学胡翰、谢伟杰、张舜航、宋红伟、王文坚、马旭、毛盾。我们互相学习，共同努力和进步。感谢郑坤、卢瑞、邹宜峰、王元、陈冉等师弟师妹，感谢你们在我学习和科研中提供的帮助和支持。衷心感谢我的父母以及所有的朋友，感谢你们一直相信我，一直支持我，感谢你们对我的爱，正是因为有你们，我才拥有追逐梦想的勇气和力量，不畏艰辛，勇敢前行。最后，感谢国家自然科学基金委员会青年基金(60806028、61106010、21101051、20901021)、中央高校基金科研业务费(2012HGCX0003)、合肥工业大

5、学春华计划(2013HGCH0012)的支持。作者：王先贺2015年3月1日万方数据摘要氧化铜是一种重要的金属氧化物半导体材料，由于其在自然界中含量丰富且合成成本低廉，因此得到了广泛的应用。低维的氧化铜纳米结构(零维或者一维)同样得到了应用，它们可以通过直接加热法、湿化学法、金属辅助法等方法合成。研究发现，通过以上方法合成的氧化铜纳米线具有很高的结晶度以及纵横比，这使得一维氧化铜纳米结构具有很多优异的特性，这些特性使氧化铜纳米线在光电器件领域具有很大的应用前景，例如一维氧化铜结构可以用于制备光电探测器、气体传感器、场发射器件以及催化剂

6、等等，尽管有了以上许多研究，但是对于一维氧化铜纳米结构的传输特性以及光电特性的研究依旧很少，而这对于氧化铜纳米器件构建各种光电设备具有重要作用。因此对于一维氧化铜纳米结构的研究不仅有利于单根氧化铜纳米线光电特性的理解，并且对于高性能光电器件的发展具有重要意义。在本论文中，我们先用表面机械研磨(SMAT)处理铜片，然后在管式炉中直接加热铜片合成氧化铜纳米线。合成的氧化铜纳米线具有很高的结晶性，其生长方向为[1101。我们基于单根氧化铜纳米线制备场效应晶体管，其传输特性表现为弱P型导电行为，接着我们基于第一性原理对其进行理论模拟计算，研究

7、发现理想的氧化铜表现为金属特性，在存在铜缺陷或者氧缺陷的情况下表现为P型特性。我们又对其进行光电特性研究，发现氧化铜纳米线对600nm的光最敏感，并且具有很高的再现性和稳定性。通过实验，我们同样观察到基于柔性材料PET基底的光电探测器在不同的曲率下仍具有很好的再现性。以上研究表明氧化铜纳米线在未来的器件应用中具有很大的潜力。关键词：表面机械研磨处理；半导体纳米结构：第一性原理计算：金属氧化物；柔性光电探测器万方数据ABSTRACTCopperoxide(CuO)，asoneofthemostimportantmetaloxidesem

8、iconductors，hasbeenwidelyusedbecauseofitsabundanceinresourcesandlOWcostinsynthesis．LowdimensionalCuOnanostruct