基于硬质和柔性基底的p型磷化锌纳米线排列器件的光电性能研究

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1、1分类号学号M201173041学校代码10487密级硕士学位论文基于硬质和柔性基底的p型磷化锌纳米线排列器件的光电性能研究学位申请人：余刚学科专业：物理电子学指导教师：沈国震教授答辩日期：2014.1.2万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheresearchofopticalandelectricalpropertiesbasedp-typeZn3P2nanowirearraysd

2、evicesonrigidandflexiblesubstratesCandidate:YuGangMajor:PhysicalElectronicsSupervisor:Prof.ShenGuozhenHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研

3、究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：

4、年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要一维半导体纳米材料由于具有独特的物理性质和化学性质，吸引着众多领域的学者开展相关的研究。如场效应晶体管的投入应用同时需要n型和p型半导体纳米材料，而目前高质量的p型半导体材料相对较缺乏。磷化锌纳米线作为一种典型的p型半导体纳米材料应用较广。要实现基于纳米材料电路的集成，必须实现纳米材料的可控分布，一维半导体纳米材料的排列在一定程度上能实现这个要求。因此基于磷化锌纳米线排列的场效应晶体管和光电探测器的研究显得尤为重要。本论文的主要内容包括如下方面：(1)采用化学气相沉积法在硅基底上生长磷化锌纳米线，并

5、通过“接触印刷”的方式将纳米线转移到硅/二氧化硅基底（硬性）和PET基底（柔性）上呈有序排列。(2)对基于单根磷化锌纳米线场效应管的电学性质进行测量，确认该晶体管呈现p型半导体导电特性，并具有良好的栅压调控作用。单根磷化锌纳米线的电子迁移率和开关电流比分别为34.5cm2V-1s-1和103。同时，基于排列的磷化锌纳米线场效应管同样呈现出良好的p型半导体导电特性，器件的开关电流比约为103。(3)研究发现基于排列的磷化锌纳米线的硬性光电探测器对较长波长的入射光有很好的响应。例如电压为2V时，对于620nm、光强度为0.7mW/cm2的入射光

6、，其光响应度R-1λ为617AW，光电导增益为1376。(4)基于PET基地的柔性光电探测器，在上述测试条件下，其光响应度Rλ为600AW-1，光电导增益为1200。并且在弯折不同的角度或不同的次数时，与弯折前电学性质基本相同，显示出稳定的性能。关键词：磷化锌纳米线纳米线排列场效应晶体管光电探测器柔性器件I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractBecauseofthespecialphysicalandchemicalproperties,onedimensionalsemiconductornanostructuremateri

7、alshaveattractedscientistsfrommanyareascarryingouttheirresearchwork.ForexampletheapplicationofFETnotonlyneedsn-typesemiconductornanostructurematerialsbutalsop-typesemiconductornanostructurematerials.However,duetotherelativelackofhighqualityp-typesemiconductornanostructurem

8、aterials,zincphosphide(Zn3P2)asoneoftheimportantp-typesemiconductorshasattractedmuchatten