SnSe2薄膜的侧向光伏性质研究

论文摘要

随着生物技术和纳米科技的快速发展,基于侧向光伏效应制备成的位敏传感器件在生物医学和生物检测等方面有越来越重要的应用。新型二维层状SnSe2材料是一种n型窄禁带半导体,具有丰富的物理化学性质,是近年来实现高灵敏度与快速光响应传感器件的重要材料。基于SnSe2薄膜材料研究样品的侧向光伏性质,对进一步提高薄膜材料的侧向光伏性能,发展更高位置灵敏度和更快响应时间的位敏传感器具有一定的价值。本研究利用脉冲激光沉积技术在p型硅衬底上生长了一系列纳米尺寸的SnSe2薄膜;研究了在激光波长645nm、薄膜厚度10nm时,不同电极间距对样品侧向光伏性质的影响,当电极间距为1.6mm时,测得了侧向光伏输出值与光照位置具有良好的线性关系,并具有高达364.5mV/mm的位置灵敏度;通过研究激光功率和激光波长对样品侧向光伏性质的影响,证明了侧向光伏的起源是光电效应而非热效应;对比分析了不同外接电阻对SnSe2薄膜光响应时间的影响,得出随着外接电阻的减小,弛豫时间不断减小。当外接4.6kΩ的电阻时得到了快速120ns的响应时间和3.07μs的弛豫时间;通过测试样品的横向Ⅰ-Ⅴ曲线,得到了 SnSe2薄膜中产生快速光响应的原因是由于在SnSe2/p-Si界面处形成了反型层并提供了低电阻导电通道。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 侧向光伏效应
•     1.2.1 侧向光伏效应及其应用
•     1.2.2 侧向光伏效应研究现状
• 2的特点'>  1.3 二维材料简介及SnSe₂的特点
• 2材料的研究现状'>  1.4 SnSe₂材料的研究现状
•   1.5 本论文的研究内容及研究意义
•     1.5.1 研究意义
•     1.5.2 研究内容
• 2薄膜样品的制备'>2 SnSe₂薄膜样品的制备
•   2.1 薄膜制备常用方法
•     2.1.1 溅射法
•     2.1.2 化学气相沉积法
•     2.1.3 分子束外延法
• 2薄膜'>  2.2 脉冲激光沉积法制备SnSe₂薄膜
•     2.2.1 脉冲激光沉积法原理
• 2靶材的制备'>    2.2.2 SnSe₂靶材的制备
• 2薄膜的制备'>    2.2.3 SnSe₂薄膜的制备
•   2.3 本章小结
• 2薄膜样品的表征'>3 SnSe₂薄膜样品的表征
• 2薄膜样品的表征'>  3.1 SnSe₂薄膜样品的表征
• 2薄膜的XRD表征'>  3.2 SnSe₂薄膜的XRD表征
• 2薄膜的Raman表征'>  3.3 SnSe₂薄膜的Raman表征
• 2薄膜的XPS表征'>  3.4 SnSe₂薄膜的XPS表征
• 2薄膜的光透射谱'>  3.5 SnSe₂薄膜的光透射谱
•   3.6 本章小结
• 2/p-S屏质结的侧向光伏性质研究'>4 SnSe₂/p-S屏质结的侧向光伏性质研究
• 2/p-Si异质结的构建及电学性质研究'>  4.1 SnSe₂/p-Si异质结的构建及电学性质研究
• 2/p-Si异质结的构建'>    4.1.1 SnSe₂/p-Si异质结的构建
• 2/p-Si异质结纵向Ⅰ-Ⅴ测试'>    4.1.2 SnSe₂/p-Si异质结纵向Ⅰ-Ⅴ测试
• 2/p-Si异质结中侧向光伏性质'>  4.2 SnSe₂/p-Si异质结中侧向光伏性质
• 2/p-Si异质结LPE的影响'>    4.2.1 不同膜厚对SnSe₂/p-Si异质结LPE的影响
• 2/p-Si异质结LPE的影响'>    4.2.2 不同电极间距对SnSe₂/p-Si异质结LPE的影响
• 2/p-Si异质结LPE的影响'>    4.2.3 不同激光波长和功率对SnSe₂/p-Si异质结LPE的影响
• 2/p-Si异质结时间分辨能力的测试'>  4.3 SnSe₂/p-Si异质结时间分辨能力的测试
• 2/p-Si结构侧向光伏理论解释'>  4.4 SnSe₂/p-Si结构侧向光伏理论解释
•   4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许同同

导师: 韩亚萍

关键词: 薄膜,侧向光伏效应,反型层

来源: 东北林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 物理学,工业通用技术及设备,无线电电子学,自动化技术

单位: 东北林业大学

基金: 黑龙江省自然科学基金重点项目(ZD2018014)

分类号: TN304;TP212;O484.41

DOI: 10.27009/d.cnki.gdblu.2019.000757

总页数: 51

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