ZnO一維納米器件制備及其性能研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)材料是一種直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體，具有一系列優(yōu)異性質(zhì)。作為未來(lái)納米器件的重要構(gòu)筑原件，一維ZnO納米器件的制備及特性研究受到了廣泛的關(guān)注和研究。本文主要對(duì)一維ZnO納米器件的制備、電學(xué)輸運(yùn)、紫外探測(cè)等方面進(jìn)行研究，具體內(nèi)容如下： 第一章簡(jiǎn)要介紹了納米材料和納米器件，扼要地闡述了ZnO納米材料的性質(zhì)特點(diǎn)和光學(xué)器件、電子學(xué)器件、場(chǎng)發(fā)射、傳感等方面的研究和應(yīng)用進(jìn)展，最后概要說(shuō)明本文的研究目的與內(nèi)容。 第二章利用氣

2、相法制備了高質(zhì)量的ZnO納米線陣列，結(jié)合模板轉(zhuǎn)移與電子束光刻技術(shù)制備出單根納米線器件，并對(duì)其電學(xué)輸運(yùn)特性進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)納米線的電流隨著溫度的升高而增大；單根納米線FET的遷移率高達(dá)96 cm<'2>/V s，開關(guān)比可達(dá)10<'3>以上，器件性能達(dá)到較高水平。 第三章制備了基于高質(zhì)量單根ZnO納米線的紫外光探測(cè)器，并研究了PSS表面修飾對(duì)該器件紫外響應(yīng)特性的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在相同的紫外光照射條件下，表面PSS修飾可使器件對(duì)紫外光的探

3、測(cè)靈敏度增加三個(gè)量級(jí)，且響應(yīng)速度也提高一個(gè)多量級(jí)。通過(guò)對(duì)表面修飾前后器件Ⅰ-Ⅴ特性的測(cè)量，我們發(fā)現(xiàn)器件靈敏度的提高主要源于表面修飾對(duì)器件暗電導(dǎo)的有效抑制，其根源是表面修飾的PSS對(duì)ZnO納米線中載流子的高效捕獲。此外，我們還制備出ZnO納米線無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)器件，研究表明表面修飾也可以大幅度提高紫外探測(cè)的響應(yīng)。 第四章制備了以聚合物為絕緣層的酞菁銅薄膜場(chǎng)效應(yīng)管，著重研究了器件的結(jié)構(gòu)、絕緣層材料對(duì)薄膜場(chǎng)效應(yīng)管性能的影響。結(jié)果