納米金屬-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中新型光電效應(yīng)研究.pdf

1、納米金屬半導(dǎo)體材料由于其特有的功能性和眾多新奇的物理效應(yīng)，在能源、航空、生物、信息等高科技領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響和廣闊應(yīng)用前景。近十多年來的大量報(bào)道都表明，比之塊體材料，納米尺度的材料擁有更加突出的光電性能，相關(guān)的制備手段以及效應(yīng)研究一直是當(dāng)今科研的前沿課題。本論文是針對這一前沿課題的探索性研究，目的是通過對于納米材料的光伏效應(yīng)、光致極性電阻效應(yīng)以及光調(diào)控開關(guān)效應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)新的光電現(xiàn)象，探索和揭示新的物理機(jī)理，并最終獲得具有實(shí)用價(jià)值的、外場

2、（光場）調(diào)控的納米光電材料以及光電傳感設(shè)備。論文中所研究的材料屬于納米金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，涵蓋了超薄納米薄膜、量子點(diǎn)體系和膠體晶體體系。
　　通過在多種金屬氧化物半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)上進(jìn)行側(cè)向光伏效應(yīng)測量，獲得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在Ti/TiO2/Si納米薄膜上獲得了當(dāng)前報(bào)導(dǎo)中的最大側(cè)向光伏靈敏度169 mV/mm，對比其它研究組的報(bào)道(~20mV/mm)有著顯著提升；對比Cr/SiO2/Si納米薄膜在暗場條件下的電導(dǎo)性能與靈敏度，完善了側(cè)

3、向光伏效應(yīng)光電子擴(kuò)散模型機(jī)制；首次在Zn/CdSe量子點(diǎn)/Si結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)了具有量子點(diǎn)增強(qiáng)特性的側(cè)向光伏效應(yīng)，擴(kuò)展了量子點(diǎn)在光電器件方面的應(yīng)用；首次在Au/SiO2膠體晶體/Si結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)側(cè)向光伏效應(yīng)，所獲得的靈敏度(86mV/mm)比同組份材料的薄膜結(jié)構(gòu)的近5倍。
　　本論文中還有另一個(gè)研究方向——納米材料電阻的光響應(yīng)。我們在Zn/CdSe量子點(diǎn)/Si結(jié)構(gòu)上拓展了光致極性電阻效應(yīng)：其電阻變化率高達(dá)280％，而無量子點(diǎn)嵌套的結(jié)構(gòu)僅有