具有局域等離子體共振和陷光效應(yīng)增強(qiáng)的近紅外光電探測器.pdf

1、光的調(diào)控是制備高性能光電子器件比如太陽能電池和光電探測器最重要的部分。在這項研究中，我們制備了基于鍺納米針陣列和單層石墨烯的高性能近紅外光納米光電探測器，其具有很強(qiáng)的陷光效應(yīng)。單層石墨烯上修飾的重?fù)诫s氧化銦錫納米顆粒(ITONPs)在近紅外光的照射下具有局域表面等離子體共振(LSPR)的作用。取得成果主要如下:
　　1.本文利用聚苯乙烯納米球光刻技術(shù)在鍺的表面形成有序的陣列模板，并結(jié)合銀-輔助刻蝕的方法成功的在鍺表面刻蝕出大面積垂

2、直有序的鍺納米針陣列，隨后在陣列上面的石墨烯表面修飾重?fù)诫s的氧化銦錫納米顆粒。上述的氧化銦錫納米顆粒是在油胺中使用回流法制備的，并通過透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)和X射線衍射(XRD)等表征和測試方法對氧化銦錫納米顆粒進(jìn)行形貌、組分等表征和測試。不同Sn摻雜水平的ITONPs由于LSPR作用，其吸收曲線展現(xiàn)出了很強(qiáng)的吸收峰。與傳統(tǒng)的貴金屬納米顆粒通常在可見和紫外光區(qū)域具有可調(diào)的LSPR不同，現(xiàn)有的重?fù)诫sITONP

3、s在近紅外區(qū)域展現(xiàn)出了典型的LSPR，這與近紅外探測波段相兼容。
　　2.光電子測試表明修飾了ITONPs的近紅外光電探測器具有明顯的整流特性，其開啟電壓在0.3 V。進(jìn)一步的器件分析揭示器件的性能，包括開光比，響應(yīng)度和探測率分別為5×104、185 mA/W和2.28×1013 cmHz1/2W-1，遠(yuǎn)優(yōu)異于其他類似結(jié)構(gòu)的器件。除此之外，器件可以穩(wěn)定的監(jiān)測高達(dá)1 MHz的脈沖光，在1550nm波長的光照及零偏壓下表現(xiàn)出很快的響應(yīng)