新型石墨烯-TiO2肖特基結(jié)紫外光電探測器的構(gòu)筑與性能研究.pdf

1、TiO2禁帶寬度較大，具有良好的紫外光選擇性，并且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光電性質(zhì)優(yōu)異以及對環(huán)境無污染，近年來在光電探測領(lǐng)域已成為國內(nèi)外的研究熱點。本論文主要對兩種基于TiO2與石墨烯的高性能光電探測器的制備與光電性能展開系統(tǒng)研究，主要取得以下研究結(jié)果:
　　1)采用陽極氧化法制備TiO2納米管陣列。利用濕法轉(zhuǎn)移等方法制備石墨烯/TiO2納米管陣列肖特基結(jié)紫外光電探測器，對該類探測器的形貌、電學(xué)特性、光電性能進行表征。當(dāng)TiO2納米管陣

2、列在450℃空氣中退火時，器件具有更好的整流特性，反向飽和電流更小;器件對365 nm的紫外光照響應(yīng)非常靈敏;隨著TiO2納米管長度不斷增大，器件性能參數(shù)先增大后減小，當(dāng)管長為9.6μm時，器件表現(xiàn)出最優(yōu)參數(shù)，響應(yīng)度R=0.126 A/W，比探測率D*=3.3×1011cm·Hz1/2·W-1，開關(guān)比為1868。
　　2)提出了一種簡單的光電探測器構(gòu)筑方法。只需將石墨烯轉(zhuǎn)移到金紅石TiO2單晶基片表面，隨后引出電極即可構(gòu)建石墨烯-

3、TiO2肖特基結(jié)紫外A和紫光探測器。器件具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和光譜選擇性，對紫外A段和紫光極為敏感，靈敏度的最高峰在410 nm處，而對于波長不到330nm或者超過490 nm的光幾乎無響應(yīng)。開關(guān)比高達(dá)6.8×104。此外，該光電探測器能夠探測頻率高達(dá)400 Hz、波長為405nm的快速變換光信號，且具有很好的可重復(fù)性。上升時間與下降時間分別為0.74 ms和1.18 ms，響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大多數(shù)其他TiO2基光電器件。