資源描述：
《zno納米材料及pbs+qds_zno異質(zhì)結(jié)制備和光電性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文ZnO納米材料及PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)制備和光電性能研究RESEARCHONFABRICATIONANDOPTOELECTRICPROPERTIESOFZnONANOMATERIALSANDPbSQDs/ZnOHETEROSTRUCTURES李海力哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年9月萬方數(shù)據(jù)國內(nèi)圖書分類號：TN155學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.785密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文ZnO納米材料及PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)制備和光電性能研究博士研究生：李海力導(dǎo)師：李洪濤教授副導(dǎo)師：矯淑杰副教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：材料科學(xué)與工程所在單位：材料科學(xué)與
2、工程學(xué)院答辯日期：2016年9月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex:TN155U.D.C:621.785DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONFABRICATIONANDOPTOELECTRICPROPERTIESOFZnONANOMATERIALSANDPbSQDs/ZnOHETEROSTRUCTURESCandidate：LiHaiLiSupervisor：Prof.LiHongtaoVice-supervisor：Assoc.Prof.JiaoShujieAc
3、ademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：September,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology萬方數(shù)據(jù)摘要摘要PbS/ZnO異質(zhì)結(jié)因同時結(jié)合PbSQDs尺寸相關(guān)的能帶調(diào)節(jié)效應(yīng)和寬禁帶半導(dǎo)體的形貌豐富、電子遷移率高、制備工藝簡單的特點(diǎn)
4、而受到廣泛關(guān)注，但目前主要應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。尤其通過有機(jī)液相法合成的PbSQDs表面配位基團(tuán)的存在降低了載流子在量子點(diǎn)中的分離和傳輸效率，制約了該結(jié)構(gòu)在光電領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，尤其是在寬光譜光電探測領(lǐng)域的應(yīng)用。針對這一現(xiàn)狀，本文通過液相法制備了不同結(jié)構(gòu)ZnO納米材料并通過SILAR法引入實(shí)現(xiàn)了PbSQDs在ZnO納米材料上的原位生長，在對ZnO納米材料及其異質(zhì)結(jié)的生長機(jī)理及工藝參數(shù)對其光電性能的影響深入分析的基礎(chǔ)上，通過材料結(jié)構(gòu)調(diào)控及制備工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了ZnO基柔性光電探測器及PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)寬光譜光電探測器制備，所取得的主要研究成果如下：液相法制備ZnO納
5、米材料時，在不引入表面形貌控制劑的情況下，鋅源種類由醋酸鋅變?yōu)橄跛徜\和氯化鋅時，ZnO納米材料由一維柱狀結(jié)構(gòu)變?yōu)橐痪S錐狀和二維片狀結(jié)構(gòu)。以醋酸鋅為鋅源時，通過延長反應(yīng)物前驅(qū)體溶液攪拌和靜置時間可實(shí)現(xiàn)一維錐狀ZnO納米材料制備，XAFS測試結(jié)果表明，經(jīng)長時間攪拌和靜置的反應(yīng)物溶液中鋅絡(luò)合物中間體的構(gòu)型發(fā)生由八面體向四面體轉(zhuǎn)變且鏈長增加。利用SILAR法制備PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)時，PbSQDs在ZnO納米材料上的原位生長是通過原子鍵鍵合過程實(shí)現(xiàn)的。對其生長機(jī)理的分析結(jié)果表明，低介電常數(shù)溶劑的使用及反應(yīng)物濃度的降低有利于小尺寸、均勻分布的PbS量子點(diǎn)的制備且SILAR
6、法制備的PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)界面處存在與浸蘸順序相關(guān)的ZnS或PbO界面薄層。工藝參數(shù)對PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)的光電性能的影響的研究結(jié)果表明：溶劑種類及SILAR順序?qū)bSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)的光電性能具有較大影響，用醇水體積比2:1的混合溶液作溶劑或采用先Pb(NO3)2后Na2S的浸蘸順序有利于II型PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)的制備。在紙基襯底上，通過石榴結(jié)構(gòu)ZnO的引入實(shí)現(xiàn)了ZnO柔性光電探測器的制備。制得器件的暗電流值為nA數(shù)量級，光響應(yīng)的上升和下降時間分別為4.3s和16s。對探測器工作原理的分析結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)中的ZnO納米晶尺寸與O2吸附和脫
7、附過程形成的耗盡層寬度相當(dāng)，處于耗盡狀態(tài)的納米晶使器件的暗電流大幅降低。且石榴結(jié)構(gòu)由晶界引起的能帶調(diào)節(jié)效應(yīng)促進(jìn)了生載流子的分離-I-萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文和器件響應(yīng)度和響應(yīng)速度的提高。PbSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)的拉曼測試結(jié)果中，與缺陷態(tài)相關(guān)的ZnOA1(LO)峰強(qiáng)度的增加表明SILAR法制得的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中缺陷的存在，通過不含水溶劑的使用及浸蘸順序的調(diào)控不僅實(shí)現(xiàn)了連續(xù)分布的PbSQDs在ZnO上生長且利用該P(yáng)bSQDs/ZnO異質(zhì)結(jié)實(shí)現(xiàn)了探測波長范圍從340nm到840nm的寬光譜光電探測器。關(guān)鍵詞：ZnO；PbSQDs/ZnO；水熱法
