基于肖特基結(jié)型的高性能紅外光電探測(cè)器的研究.pdf

1、紅外光作為整個(gè)電磁波范圍很重要的一個(gè)波段一直被人們廣泛的研究和應(yīng)用，而肖特基結(jié)型器件因其開(kāi)關(guān)比大、電導(dǎo)增益高和響應(yīng)速度快的特點(diǎn)也受到了人們的極大的關(guān)注。到目前為止，很多窄帶隙的半導(dǎo)體材料已經(jīng)被用來(lái)去制作各種各樣肖特基結(jié)型的紅外光探測(cè)器，但是其器件性能、器件結(jié)構(gòu)以及環(huán)保性問(wèn)題依舊有可以提高和改善的地方。因此對(duì)于肖特基結(jié)型紅外光電探測(cè)器器件性能提高、器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及環(huán)保性問(wèn)題解決的研究不僅為后人構(gòu)筑高性能紅外光電探測(cè)器提供了有價(jià)值的參考，而

2、且為制備高性能光電器件提供了新的方案和制備靈感。
　　首先，在本論文制備了二氧化硅包裹的金納米棒顆粒(SiO2@AuNRs)以及由磷化銦單晶基片和石墨烯構(gòu)成的肖特基結(jié)型紅外光電探測(cè)器，并將所制備的SiO2@AuNRs顆粒修飾在InP/SLG構(gòu)成了新的表面等離子紅外光電探測(cè)器。通過(guò)光電測(cè)試發(fā)現(xiàn)，新的光電探測(cè)器對(duì)于980 nm的光最為敏感。并且新的探測(cè)器在響應(yīng)度、探測(cè)率、響應(yīng)時(shí)間、線性動(dòng)態(tài)范圍和噪聲等效功率等方面相較原來(lái)的器件都有了很

3、大的提高，達(dá)到了很高的性能。通過(guò)對(duì)新的光電探測(cè)器的理論模擬發(fā)現(xiàn)，引起器件性能提高的主要原因是修飾的SiO2@AuNRs顆會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的表面等離子體共振，并引起陷光效應(yīng)。通過(guò)該部分的研究表明，修飾具有表面等離子體特性的納米微粒在器件上是一種提高光電器件性能的有效途徑。
　　其次，在本論文運(yùn)用了碳元素構(gòu)成的不同的納米結(jié)構(gòu)具有不同物理特性的這一特點(diǎn)，制備了由碳納米管鋪成的薄膜和石墨烯構(gòu)成的全碳型寬光譜響應(yīng)肖特基光電二極管。通過(guò)對(duì)器件光電性