新型石墨烯-TiO2肖特基結(jié)紫外光電探測(cè)器的構(gòu)筑與性能研究.pdf

1、TiO2禁帶寬度較大，具有良好的紫外光選擇性，并且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光電性質(zhì)優(yōu)異以及對(duì)環(huán)境無(wú)污染，近年來(lái)在光電探測(cè)領(lǐng)域已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本論文主要對(duì)兩種基于TiO2與石墨烯的高性能光電探測(cè)器的制備與光電性能展開(kāi)系統(tǒng)研究，主要取得以下研究結(jié)果:
　　1)采用陽(yáng)極氧化法制備TiO2納米管陣列。利用濕法轉(zhuǎn)移等方法制備石墨烯/TiO2納米管陣列肖特基結(jié)紫外光電探測(cè)器，對(duì)該類(lèi)探測(cè)器的形貌、電學(xué)特性、光電性能進(jìn)行表征。當(dāng)TiO2納米管陣

2、列在450℃空氣中退火時(shí)，器件具有更好的整流特性，反向飽和電流更小;器件對(duì)365 nm的紫外光照響應(yīng)非常靈敏;隨著TiO2納米管長(zhǎng)度不斷增大，器件性能參數(shù)先增大后減小，當(dāng)管長(zhǎng)為9.6μm時(shí)，器件表現(xiàn)出最優(yōu)參數(shù)，響應(yīng)度R=0.126 A/W，比探測(cè)率D*=3.3×1011cm·Hz1/2·W-1，開(kāi)關(guān)比為1868。
　　2)提出了一種簡(jiǎn)單的光電探測(cè)器構(gòu)筑方法。只需將石墨烯轉(zhuǎn)移到金紅石TiO2單晶基片表面，隨后引出電極即可構(gòu)建石墨烯-

3、TiO2肖特基結(jié)紫外A和紫光探測(cè)器。器件具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和光譜選擇性，對(duì)紫外A段和紫光極為敏感，靈敏度的最高峰在410 nm處，而對(duì)于波長(zhǎng)不到330nm或者超過(guò)490 nm的光幾乎無(wú)響應(yīng)。開(kāi)關(guān)比高達(dá)6.8×104。此外，該光電探測(cè)器能夠探測(cè)頻率高達(dá)400 Hz、波長(zhǎng)為405nm的快速變換光信號(hào)，且具有很好的可重復(fù)性。上升時(shí)間與下降時(shí)間分別為0.74 ms和1.18 ms，響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大多數(shù)其他TiO2基光電器件。