单根ZnO纳米线光电性质的研究

论文摘要

一维纳米材料是目前纳米材料研究中最活跃的领域之一,ZnO纳米线具有的紫外发光性能、表面极化性能、高的比表面积、热稳定性及高的化学稳定性等,使其在制作纳米光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。本文采用微栅模板法制备针对单根ZnO纳米线的微电极,研究了单根ZnO纳米线的光电性质,得到以下结果:探索出单根纳米线的微电极制备方法——微栅模板法。微栅模板法具有低成本、操作简单的显著优势,随着制备工艺的逐步成熟,与ZnO纳米线成欧姆接触的微电极制备的成功率大大提高,为基于单根纳米线器件的电学性能测试提供了一个可靠的微电极制备方法。针对化学气相沉积法生长的ZnO纳米线,根据金属半导体接触理论,结合实验室现有的条件,选择出制备微电极的材料Ti/Au,利用微栅模板法,制备欧姆接触的微电极,研究了单根ZnO纳米线的电学性质。以不同频率的LED和激光作为激发光源,研究了单根ZnO纳米线对不同波长的光辐照的反应。实验发现,ZnO纳米线的电导对紫外光辐照非常敏感,而对可见光辐照几乎没有反应,ZnO纳米线电导的紫外敏感性使得ZnO纳米线成为制作紫外光检测和光开关的备选材料。用微栅模板法制作了背栅场效应管,并对其输出特性进行了测量,实验结果表明,栅压对源漏电流具有调节作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 一维氧化锌纳米材料的研究进展
• 1.2 氧化锌的基本性质
• 1.3 本文的研究意义和主要研究内容
• 1.3.1 本文的研究意义
• 1.3.2 本文的主要研究内容
• 第2章 氧化锌纳米器件及微电极的制备方法
• 2.1 基于单根氧化锌纳米线的器件
• 2.2 微电极的制备方法
• 2.2.1 聚焦离子束刻蚀技术
• 2.2.2 曝光（光刻）技术
• 2.2.3 原子力显微镜技术
• 2.3 本章小结
• 第3章 微栅模板法制备微电极
• 3.1 选取制备微电极材料的理论依据
• 3.2 微栅模板法制备氧化锌纳米线的微电极
• 3.2.1 微电极制备材料的选取
• 3.2.2 微栅模板法制备单根氧化锌纳米线器件的微电极
• 3.3 本章小结
• 第4章 单根氧化锌纳米线的光电性能研究
• 4.1 单根氧化锌纳米线光敏性质研究
• 4.1.1 不同波长的LED 辐照对纳米线的影响
• 4.1.2 激光辐照对纳米线的影响
• 4.2 单根氧化锌纳米线场效应晶体管的制备与表征
• 4.2.1 单根氧化锌纳米线场效应管的制备
• 4.2.2 输出特性曲线
• 4.3 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文