CdS一維納米結構的制備及其光電性能研究.pdf

1、半導體一維納米材料因其獨特的光電特性，近年來吸引了科學家們廣泛的關注。由于其在電子、熱電、光電乃至能源等領域所展現(xiàn)出來的重要潛力，使得一維半導體材料的制備與器件應用成為當今納米研究中的一個熱點。硫化鎘(CdS)是典型的II-VI族直接帶隙半導體材料，室溫下其禁帶寬度為2.42 eV，具有優(yōu)異的光電轉換特性。CdS是高靈敏度的n型光電器件材料，同時也是良好的壓電器件材料，在傳感器、發(fā)光二極管、太陽能電池和光電探測器等領域有著廣泛的應用。通

2、過對半導體的摻雜可以調控材料的物理性質。本文通過熱蒸發(fā)法，分別制備出了純CdS和摻鍺的CdS一維納米結構。并且制備出了基于CdS一維納米結構的高性能光電探測器。以及探討了摻鍺對CdS光電導性能有哪些影響。
　　本研究主要內容包括：⑴光電導測試數(shù)據(jù)顯示，基于純CdS微納米帶的探測器對500 nm左右的可見光具有非常高和穩(wěn)定的光譜響應，對紅外和紫外光也具有一定的響應。另外，該探測器具有快速響應和恢復的能力。對50 nm可見光，在1V直

3、流電壓時開關比很大，高達2528，而響應時間僅需0.56s，衰減時間為0.31s，光導增益為5.9×104。在10V直流電壓下，開關比可達到3050，響應時間為0.42 s，衰減時間為0.27s，光導增益為8.38×105。由此可見，CdS材料在光電探測領域的前景巨大。⑵與純CdS納米帶相比，摻Ge的CdS微納米器件的對300 nm到500nm的光譜響應更明顯。500 nm波長光照時的開關比很大，1 V下開關比達到了3961，響應時間為

4、0.37s，衰減時間為0.28s，光導增益為1.01×105。在10V下開關比為4411，響應時間為0.30s，衰減時間為0.22 s，光導增益為2.06×106?？梢妼?00 nm可見光具有非常優(yōu)異的探測性能。⑶實驗表明摻鍺的CdS一維納米結構比純樣品更具耐高溫性能，在較高溫度下仍然能保持較好的光電導性能。⑷純CdS和摻鍺CdS納米器件在壓應變下，光電導都增大；張應變作用下，光電導都減小。但摻雜器件減小的更慢。對二者都進行了動靜態(tài)應力