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《基于ZnO微米線發(fā)光及紫外探測器件的研制.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、密級：―中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciencesiO微米妾學(xué)位類別：學(xué)科專業(yè)：培養(yǎng)單位：!獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研宄工作所取得的成果。據(jù)我所知，除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本人的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中作了明確的說明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：曰期:學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解屮國科學(xué)院大學(xué)及屮國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：中國科學(xué)院大學(xué)及中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械
2、與物理研究所有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)中國科學(xué)院大學(xué)及中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研宄所可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以釆用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：201S.^K日期：學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向:電郵話編工作單位：通訊地址：密級:博士學(xué)位論文基于ZnO微米線發(fā)光及紫外探測器件的研制作者姓名:趙斌指導(dǎo)教師:趙東旭研究員中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所學(xué)位類別:理學(xué)博士學(xué)科專業(yè):凝聚態(tài)物理培養(yǎng)單位:中國科
3、學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所2015年4月ThestudyandfabricationofluminescenceandUltravioletphotodetectordevicebasedonZnOmicrowireByBinZhaoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,Chi
4、neseAcademyofSciencesApril,2015摘要基于ZnO微米線發(fā)光及紫外探測器件的研制趙斌（凝聚態(tài)物理）導(dǎo)師：趙東旭研究員摘要紫外光電器件在綠色照明，光通信和紫外探測等方面有著廣泛的應(yīng)用和巨大的前景。II-VI族半導(dǎo)體氧化鋅（ZnO）材料作為一種直接帶隙半導(dǎo)體，其室溫下具有3.37eV的禁帶寬度和高達(dá)60meV的激子結(jié)合能，是一種實現(xiàn)室溫下高效的紫外激光的候選材料，而且ZnO還具有原材料豐富，價格低廉，安全環(huán)保等優(yōu)點。ZnO極易制備各種納米結(jié)構(gòu)，納米ZnO材料由于高的結(jié)晶質(zhì)量和量子效應(yīng)的作用，在發(fā)光和紫外探測上具有重要應(yīng)用潛力。ZnO微米結(jié)構(gòu)與納米結(jié)構(gòu)相比，同樣具有單晶的
5、結(jié)晶質(zhì)量，并且具有更易于操作及制備器件的尺寸、自帶諧振器等優(yōu)點。本文圍繞了ZnO微米線的可控生長和光電器件的制備進(jìn)行了研究探索，并取得了如下的創(chuàng)新性研究成果：1.利用化學(xué)氣相沉積（CVD）的方法制備出截面為四邊形的氧化鋅微米線，這種微米線具有F-P諧振腔模式，并通過生長溫度實現(xiàn)了對尺寸的初步可控生長。我們使用Ag納米顆粒對ZnO微米線進(jìn)行了包覆，利用Ag等離子體基元2與微米線F-P腔模式發(fā)生強耦合，光致發(fā)光增強效果可以高達(dá)10倍。2.制備了基于單根ZnO微米線的綠光電致發(fā)光器件，其中心波長位于500nm，通過Au納米顆粒對表面的修飾，使缺陷態(tài)的發(fā)光產(chǎn)生了能量轉(zhuǎn)移，變?yōu)橹行牟ㄩL位于600nm的
6、紅光電致發(fā)光器件，實現(xiàn)了對發(fā)光峰位和顏色的調(diào)制作用，并以此為基礎(chǔ)通過模板控制Au納米顆粒的分布，制備出能夠同時發(fā)出紅綠兩種光的單根微米器件。3.利用CVD一步生長的方法制備出高結(jié)晶質(zhì)量的ZnO-Ga2O3核殼微米線，I中國科學(xué)院大學(xué)博士學(xué)位論文：基于ZnO微米線發(fā)光及紫外探測器件的研制氧化鋅的晶格能在6-8個原子層的范圍內(nèi)快速過渡到氧化鋅的晶格，而且界面處無明顯缺陷。利用該核殼微米線制備出高性能的日盲(200-280nm)波段的雪3崩探測器，該器件在6V下254nm處的響應(yīng)度可達(dá)1.3×10A/W，探測率為141/29.91×10cm·Hz/W，響應(yīng)時間小于20μs，主要性能高于目前商業(yè)Si
7、雪崩二5極管。該器件在-10V偏壓下有高達(dá)5.77×10%的外量子效率，正的溫度系數(shù)證明該器件的高增益來源于雪崩倍增效應(yīng)。關(guān)鍵詞：氧化鋅微米線；F-P諧振腔模式；發(fā)光器件；forster能量轉(zhuǎn)移；氧化鎵；日盲探測器。IIAbstractThestudyandfabricationofluminescenceandultravioletdetectiondevicebasedonZnOmicrowriesBin
