基于二硫化锡及其复合材料光探测器构筑与性能研究

《基于二硫化锡及其复合材料光探测器构筑与性能研究》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、学校代码10530学号201510121247分类号密级硕士学位论文基于二硫化锡及其复合材料光探测器构筑与性能研究学位申请人陈新行指导教师祁祥副教授学院名称物理与光电工程学院学科专业光学工程研究方向光电能源材料与技术二零一八年六月八日ConstructionandPerformancesofPhotodetectorsbasedonTinDisulfideanditscompositesPhotodetectorCandidateXinhangChenSupervisorXiangQi,AssociateProfessorCollegeSchoolof

2、PhysicsandOptoelectronicsProgramOpticalEngineeringSpecializationPhotovoltaicEnergyMaterialsandTechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune8th,2018摘要自2004年石墨烯被发现以来，因其优异的物理性质引起科研人员的广泛关注。目前，有关石墨烯的研究已经超越石墨烯材料的本身，逐渐引申到与石墨烯有着类似结构的材料-二维类石墨烯材料。在诸多二维类石墨烯材料中，过渡金

3、属硫化物以其独特的物理性质，引起极大的关注。本文所介绍的二硫化锡（SnS2）就是一种二维硫族金属化合物。我们以二硫化锡作为主要光电材料，对其光电性能进行了研究。同时，制备了二硫化锡/石墨烯复合材料，并分析了石墨烯对二硫化锡的光电性能的影响，为二硫化锡的性能的优化以及实用具有一定的指导意义。本文主要分为以下五章：第一章是绪论部分，介绍本文的一些研究背景及研究意义。主要介绍半导体光探测器的工作原理（二硫化锡是一种半导体），二硫化锡的研究现状以及本课题的研究背景，研究内容。第二章介绍了如何通过一种简单水热的方法制备二硫化锡纳米片，并说明了其合成机制。并利用滴

4、涂的方法将二硫化锡涂Si/SiO2上，制备出二硫化锡光探测器，最后进行了光响应测试。在本实验中，纯二硫化锡光探测器表现出很好的周期性及稳定性。尽管纯二硫化锡表现出良好的光电性质，但是二硫化锡较高的光生电子-空穴对的复合率，严重制约了它在实际生产生活中的应用。为了降低二硫化锡电子-空穴对的复合率，充分释放二硫化锡的光电能力，我们将石墨烯引入二硫化锡中，借石墨烯的高电导率，来降低二硫化锡中的光生电子-空穴对的复合率。第三章是在第二章的基础上提出二硫化锡/石墨烯光探测，并进行更深入的研究。本章的实验中，是在制备二硫化锡的过程中加入石墨烯，制备出二硫化锡/石墨

5、烯复合材料。在复合材料中二硫化锡纳米片很好的镶嵌在石墨烯骨架中，形成二硫化锡/石墨烯复合结构，我们又分析了石墨烯对二硫化锡光电性能的影响。第四章是介绍二硫化锡/石墨烯异质结固态薄膜型光探测器的构筑，并对其光探测性能进行了分析。在本章中，我们将二硫化锡/石墨烯滴涂在镀有铟硒氧化物玻璃（ITO）上，并在上面涂一层固态电解质，然后再将另外一块ITO放置在固态电解质上并进行挤压，在两块ITO之间形成一个薄膜。当固态电解质凝固后，固态薄膜型光探测器便制备完成。最后我们对这个固态光探测器进行了光电性质分析。第五章为全文总结和对未来的展望。关键词：二硫化锡；石墨烯；

6、光探测器IAbstractWhenthegraphenewasdiscoveredin2004,ithasdrawnextensiveattentionduetoitsexcellentproperties.Andnowthestudyaboutgraphenehasbeenextenedtothematerials,whichhavethesimilarstructurewithgarphene.Amongmanykindsofgraphene-likematerials,transitionmetalsulfidescausegreatconcer

7、nduetotheirhashighelectronmobilityandawideresponsespectrum.Thetindisulfide(SnS2)introducedinthisarticleisoneofthem.Inthiswork,westudiedthephotoelectricpropertiesoftheSnS2.Inaddition,theSnS2/graphenecompositeswereprepared,andtheinfluenceofgraphenetotheSnS2/graphenecompositeswasan

8、alyzed.Thisarticleismainlydividedintothefivecha