研究目的
开发一种经济高效、工艺简便且与现有硅工艺技术兼容的制造技术，利用有机废弃物衍生的碳纳米结构制备高效宽波段（紫外至近红外）光电探测器。
研究成果
该研究成功开发出一种简便且经济高效的方法，设计出与现有硅技术兼容的有机-无机杂化材料平台，用于宽带光电探测器。将碳量子点（CQDs）、还原氧化石墨烯（rGO）和银纳米颗粒（AgNPs）集成在p型硅上，有效降低了暗电流，并显著提升了光电探测器从紫外到近红外波段的响应度。所实现的最高响应度和探测率分别为：紫外波段1 A W?1和2 × 1012琼斯（Jones），可见光波段0.2 A W?1和2 × 1011琼斯，近红外波段0.3 A W?1和4.1 × 1011琼斯。
研究不足
该研究指出，通过进一步优化和缺陷工程，可以实现更快的开关速度，这表明当前在响应时间和恢复时间方面存在局限性。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及从有机废物中合成碳量子点（CQDs），并将其与还原氧化石墨烯（rGO）和银纳米颗粒（AgNPs）集成，形成与硅的混合异质结构以实现宽带光电探测。
2：样本选择与数据来源：
使用p-Si(111)衬底，通过RCA工艺清洗，并通过喷涂法涂覆CQDs、rGO-CQD复合材料和rGO-CQD-AgNP复合材料。
3：实验设备与材料清单：
设备包括喷枪、用于电极形成的热蒸发方法、TEM、UV-vis-NIR分光光度计、XPS、XRD、拉曼光谱仪和Keithley 6487源测量单元。材料包括用于CQD合成的番木瓜果肉、用于AgNP合成的AgNO?以及用于rGO形成的GO。
4：实验步骤与操作流程：
该过程包括CQDs和AgNPs的合成、通过喷涂法在p-Si衬底上制备器件，以及在紫外、可见和近红外光照下对器件的光响应进行表征。
5：数据分析方法：
在不同光强和波长下，从响应度、探测率和开关比方面分析光响应。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
transmission electron microscope
JEOL, JEM 2100 F
JEOL
Recording TEM and SAED patterns
-
X-ray diffractometer
Panalytical PW 3040/60
Panalytical
X-ray diffraction measurements
-
Source-Measurement Unit
Keithley 6487
Keithley
Current–voltage characteristics recording
-
UV-vis-NIR spectrophotometer
Varian Cary 5000
Varian
Absorption measurements and reflectance spectra recording
-
XPS system
PHI 5000 VersaProbe II
ULVAC-PHI
XPS measurements
-
Raman spectrometer
Horiba T64000
Horiba
Raman spectra recording
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
