基于TiO2、ZnO的紫外光电探测器制备及其光电性能研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kf3567
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无机半导体在科技日新月异的当今社会成功推动了包括光子学、计算机科学等领域的科技革命。无论是医疗能源交通,还是娱乐、通讯甚至思维,都深刻地受其影响。但是,传统的无机半导体材料在制备和应用过程中有着能耗过高,工艺复杂成本高等缺点,严重影响了其在更多潜在领域应用的可能性。本文采用简单、低能耗的电化学法制备了三种不同形貌的金属氧化物半导体材料,并将其设计应用于紫外光电探测器。主要工作如下:  (1)采用两次电化学法,组装了TiO2/PANI纳米复合结构器件。第一次先采用阳极氧化法,在室温下制备TiO2nanotubes(二氧化钛纳米管)阵列,第二次采用电化学法将TiO2 nanotubes阵列与PANI进行复合。利用控制变量法通过一系列平行实验优化其反应条件。通过SEM图、XRD谱和拉曼谱对其形貌及结构进行表征,结果表明,所制备的TiO2 nanotubes阵列与钛片基底垂直,生长情况良好,平均管径约为100nm,管壁光滑,厚度均匀,且与PANI复合情况良好。进一步对所得样品进行紫外可见光谱测试,以获得材料的光电性能。通过一系列对比的电流时间曲线的紫外响应测试来优化器件结构。  (2)通过一种操作简单,能耗低,可重复性高的电化学法在ITO导电玻璃表面制备ZnO纳米片。采用一种低温下的化学氧化法制备PANI纳米线,将其洗涤干净后利用旋涂法与ZnO纳米片复合。采用SEM、XRD谱及EDS能谱表征其形貌结构,结果发现ZnO纳米片生长情况良好,尺寸均一,呈薄片状垂直于ITO基底表面,其平均直径约为4μm。PANI密布于ZnO纳米片顶部,其直径约为90nm,呈疏松结构。进一步对所得样品进行紫外吸收光谱的测试,以获得其在不同纳米波长光区的响应程度。对所得样品进行外加偏压的伏安特性曲线测试,以获得其特殊的光电性能。对所设计器件进行0偏压下的电流时间曲线紫外光响应测试来判断材料的光敏性。  (3)分别采用水热法和电化学法两种方法在ITO导电玻璃表面制备氧化锌纳米棒阵列,通过一系列平行实验优化出最佳的实验方案。将所得ZnO纳米棒阵列与低温下化学氧化法制备的聚苯胺纳米线复合。采用SEM及XRD谱对复合材料的形貌及结构表征,结果发现,采用电化学法制备的ZnO纳米棒阵列,尺寸均一,形貌整齐,顶端呈正六边形,直径大约为180nm,PANI呈疏松态分布于ZnO纳米棒顶端,两者复合状态良好。进一步对其进行外置偏压的伏安特性曲线测试,以获得两种复合材料间的关系。对其进行电流时间曲线测试以研究其光敏性,并筛选出最优化的器件结构。
其他文献
中国是肉桂资源的主要供应国,从肉桂中提取的精油应用价值高、市场潜力大,但其气味刺激性、易挥发性、低溶解性须微胶囊化以改善气味及稳定性。在现行β-环糊精包合肉桂油制备
储能技术在能源的生产和使用过程中占有重要地位,其中锂离子电池由于具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低和环境友好等优点,已成为最重要和最具潜力
近年来,香菇甲醛问题已经引起了广泛关注。香菇甲醛是自身酶促反应的代谢产物,γ-谷氨酰转肽酶(y-glutamyl transpeptidase, GGT)和半胱氨酰亚砜裂解酶(S-alkyl-L-cysteine s