研究目的
研究基于还原氧化石墨烯的场效应晶体管的制备与测试,用于检测100-280纳米范围内的紫外光子。
研究成果
基于还原氧化石墨烯(rGO)制备的场效应晶体管对100-280纳米范围内的紫外光子表现出良好响应,在狄拉克点附近电阻变化更为显著。该器件有潜力作为紫外光子探测器使用,但仍需进一步优化。
研究不足
该研究尚属初步阶段,主要聚焦于概念验证。随着光子通量降低,设备响应随之减弱,表明其依赖于光子通量的强度。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用一种新型混合技术还原氧化石墨烯,结合使用碘化氢气体和热退火的化学途径。制备的器件用于紫外光子检测测试。
2:样本选择与数据来源:
使用改良Hummer法合成的氧化石墨烯。通过XRD和拉曼光谱对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
硅片、氢碘酸、用于沉积铝电极的热蒸发技术、用于厚度测量的光学轮廓仪。
4:实验步骤与操作流程:
将氧化石墨烯旋涂在硅衬底上,暴露于HI蒸汽中,清洗后退火处理并进行表征。场效应晶体管采用未掺杂硅片、氧化层和还原氧化石墨烯层制备,沉积铝电极作为漏极、源极和栅极。
5:数据分析方法:
在无紫外光照条件下估算狄拉克点。通过电阻变化测量器件对紫外光子的响应。
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silicon wafer
Used as the radiation absorbing material for the sensor.
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hydroiodic acid
Used in the reduction process of graphene oxide.
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aluminum
Used for fabricating drain, source, and gate contacts via thermal evaporation technique.
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optical profiler
Used to measure the thickness of the rGO layer.
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