基于β-Ga2O3与石墨烯构成的新型日盲紫外光电探测器的研究

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1、１９单位代码：０＾３＃５：２０１５１７０７３１ＴＢ３８３类号：Ｂ３８３ｙＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏ＾）ｇｙ硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲ’ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ（专业硕士）－－论文题目基于βＧａＯ与石墨烯构成的新型２３：日盲紫外光电探测器的研究专业名称：作者姓名：罗林保教授导师姓名：２０１８０４月完成时间：单位代码：10359密级：公开学号：2015170731分类号：TB383HefeiUniversityofTechnology硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION（专业硕士

2、）论文题目：基于β-Ga2O3与石墨烯构成的新型日盲紫外光电探测器的研究专业名称：电子与通信工程作者姓名：孔维玉导师姓名：罗林保教授完成时间：2018年04月合肥工业大学专业硕士学位论文基于β-Ga2O3与石墨烯构成的新型日盲紫外光电探测器的研究作者姓名：孔维玉指导教师：罗林保教授吴春艳教授专业名称：电子与通信工程研究方向：固体电子器件与工艺2018年04月ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterStudyofaNovelSolar-blindultravioletphotodetectorBasedonβ-Ga2O3andGrap

3、heneByKongWeiyuHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaApril,2018致谢从2015年秋入学的那一天开始，开启了我研究生三年的学习生涯。转眼间，时间的指针滑到了2018年，三年的学习生活几近尾声。工大的一草一木历历在目，恢弘气派的主教是我们学习理论知识的地方，气氛浓厚图书馆是我们阅读、积累文化知识的地方，广阔的操场是我们挥洒汗水、诠释青春的地方，清雅的电物实验楼是我们努力科研、求实创新的地方。在我的研究生生涯即将告别之际，我谨向所有的关心、帮助以及支持我的老师和同学致以最真诚的感谢与敬意。首先，特别要

4、感谢我的导师罗林保教授，感谢罗老师一直以来以来对我生活上无微不至的关怀以及科研上细心的指导，努力让我参与到科研项目中，给我提供了很多的锻炼机会。在论文的选题以及修改建议等方面，罗老师都倾注了很多的心血，罗老师不仅是我的老师，更是我人生路上的引路人。罗老师学术态度严谨，科研创新求实的风格深深的影响着我，是我工作和生活中学习的榜样。在这里，我衷心的感谢祝福我的恩师罗老师！感谢于永强老师、梁凤霞老师、王莉老师、吴春艳老师、谢超老师以及童小伟老师在我科研工作中的指导，在科研道路上指引我不走弯路，感谢你们！感谢郑坤师兄带领我进实验室，生活中处处关心我，感谢张腾飞师兄带着我熟悉实验室仪器

5、，教我做实验，帮我解决各种实验难题，感谢你们！感谢与我一块奋斗三年的同窗吴国安，王奎元，王九镇，王友义，许克伟，何淑娟同学在生活和学习上对我的关心和帮助，一起交流、探究实验遇到的问题，给与我一些实验上的建议。感谢师弟张致翔、王羿、王迪、王振宇帮我分担实验过程中的部分任务，感谢实验室其他师弟师妹对我的生活以及科研上的支持与帮助，感谢你们！感谢我的室友毛磊东、曲东明以及丁力对我的关心和帮助，感谢你们！非常感谢我的家人，你们对我的辛苦栽培，对我无时无刻的牵挂，关心鼓励我前行，你们是我永不停息的精神源泉，我会好好努力学习和工作，你们无私的爱，我一生都报答不完，再次感谢你们！感谢吴卓丽

6、女士的关心和帮助，你的理解和支持是我不断前进的动力之源。最后，感谢合肥工业大学的培养，感谢国家自然科学基金委员会—面上项目（61675062）和中央高校基本科研业务费（2012HGCX0003）的支持。作者：孔维玉2018年4月1日I摘要日盲紫外光是一种波长介于200nm和280nm之间的电磁辐射，日盲紫外探测器不需使用冷却装置，环境适应性较好，在导弹预警、紫外成像、紫外保密通信等领域应用广泛。虽然日盲紫外探测器具有一系列的优势，但是目前的日盲紫外探测器也面临的一些较为普遍的问题：如宽禁带半导体与金属接触性能较差；常见的金属电极使得光信号的有效接收率下降，容易导致器件性能参数

7、较低；基于半导体微纳结构的材料制备条件不好精确控制，制备的器件容易受环境因素影响，使得探测器件稳定性以及重复性较差。为了改善器件面临的以上问题，我们通过在高质量的n型β-Ga2O3单晶片未抛光面蒸镀一层Cr/Au电极，另一面转移石墨烯，在这项研究中，制备的MLG-Ga2O3结型器件具有较好的整流特性，并且对254nm日盲紫外光具有很高的响应，器件的光电测试结果表明该器件具有很好的稳定性和重复性。计算出器件的响应度和探测率分别高达39.3A/W和5.92×1013Jones，器件性能参数远远优于大多数基于