發(fā)布時(shí)間：2018-08-09 15:39

【摘要】：碲,是一種重要的半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度為0.34 ev。碲的化合物納米材料是非常重要的半導(dǎo)體光電材料,具有很優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),在半導(dǎo)體納米器件和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文選取碲納米線為研究對(duì)象,研究碲納米線的電輸運(yùn)性能和光電特性。本文的主要研究工作如下:1.本文采用水熱法合成了具有分散性良好、純度高、結(jié)晶性好的單根Te納米線,直徑約為80 nm-200 nm。利用XRD和SEM分析手段對(duì)合成的碲納米線進(jìn)行表征,結(jié)果表明XRD圖顯示的最強(qiáng)峰[101]是碲納米線的生長(zhǎng)方向。2.采用深紫外曝光接觸式光刻技術(shù)和金屬剝離技術(shù),構(gòu)筑了基于單根Te納米線的“金屬/Te納米線/金屬”型半導(dǎo)體納米器件。3.在室溫下,測(cè)試了Te納米線半導(dǎo)體器件分別在空氣和真空中的電輸運(yùn)性能,結(jié)果表明金屬電極和碲納米線具有良好的歐姆接觸。通過分析Te納米器件的場(chǎng)效應(yīng)特性曲線,發(fā)現(xiàn)漏電流Ids隨著柵壓Vgs的下降而減小,表明Te納米器件是一個(gè)典型的P型半導(dǎo)體。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),空穴載流子的遷移率達(dá)到了750 cm2v-1s-1。隨著相對(duì)濕度的增加,吸附在碲納米線的表面的水分子數(shù)目增加,因此碲納米線表面被水吸附的電子數(shù)也會(huì)相應(yīng)增加,引起納米線的表面電勢(shì)降低,吸引更多的空穴到表面層。此種現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致碲納米線本身的電導(dǎo)增加。4.在不同波長(zhǎng)的光照射下,發(fā)現(xiàn)Te納米線具有負(fù)光電導(dǎo)現(xiàn)象。光生電子會(huì)吸附在納米線的表面,并與其內(nèi)部的空穴載流子復(fù)合,導(dǎo)致碲納米線內(nèi)部的空穴載流子濃度降低,故碲納米線內(nèi)部的空穴濃度是影響碲納米線電導(dǎo)的未來希望通過測(cè)試碲納米線在真空中的時(shí)間響應(yīng)圖,進(jìn)一步驗(yàn)證上述碲納米線的負(fù)光電導(dǎo)產(chǎn)生的機(jī)理。通過進(jìn)一步研究可控制備碲納米線的方法,為以后制備CdTe、Ag2Te、Bi2Te3等功能材料提供一個(gè)理想的模板。
[Abstract]:Tellurium, an important semiconductor material, has a band gap of 0.34 ev. Tellurium compound nanomaterials are very important semiconductor optoelectronic materials with excellent physical and chemical properties and have a broad application prospect in semiconductor nanodevices and biomedical fields. In this paper, tellurium nanowires are selected to study the electrical transport and photoelectric properties of tellurium nanowires. The main research work of this paper is as follows: 1. In this paper, single Te nanowires with good dispersion, high purity and good crystallinity have been synthesized by hydrothermal method. The diameter of Te nanowires is about 80 nm-200 nm. The synthesized tellurium nanowires were characterized by XRD and SEM analysis. The results show that the strongest peak [101] in XRD diagram is the growth direction of tellurium nanowires. The metal / Te nanowire / metal semiconductor nanodevices based on single Te nanowires were fabricated by using deep ultraviolet exposure contact lithography and metal stripping technology. The electrical transport properties of Te nanowire semiconductor devices in air and vacuum have been measured at room temperature. The results show that the metal electrodes have good ohmic contact with tellurium nanowires. By analyzing the field effect curves of Te nanodevices, it is found that the leakage current (Ids) decreases with the decrease of gate voltage Vgs, which indicates that Te nanodevices are a typical P-type semiconductor. It is also found that the mobility of the hole carrier reaches 750 cm ~ 2 v-1s-1. With the increase of relative humidity, the number of water molecules adsorbed on the surface of tellurium nanowires increases, so the number of electrons adsorbed by water on the surface of tellurium nanowires will increase accordingly, resulting in the decrease of surface potential of nanowires and the attraction of more holes to the surface layer. This phenomenon also leads to an increase in conductance of the tellurium nanowires. It is found that Te nanowires have negative photoconductivity under different wavelengths of light irradiation. Photogenerated electrons are adsorbed on the surface of nanowires and compound with hole carriers in the nanowires, resulting in a decrease in the hole-carrier concentration in tellurium nanowires. Therefore, the hole concentration in tellurium nanowires is the future of the conductivity of tellurium nanowires. It is hoped that the mechanism of negative photoconductivity of tellurium nanowires can be further verified by testing the time response diagram of tellurium nanowires in vacuum. The method of controllable preparation of tellurium nanowires is further studied to provide an ideal template for the preparation of functional materials such as CdTeO Ag2TeOBi2Te3 in the future.
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O613.53;TB383.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白春禮;;納米科技及其發(fā)展前景[J];群言;2001年04期

2 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];安徽科技;2002年03期

3 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];微納電子技術(shù);2002年01期

4 黃彪;納米科技前景燦爛,應(yīng)用開發(fā)任重道遠(yuǎn)[J];中國粉體技術(shù);2002年01期

5 一東;;納米產(chǎn)業(yè)化成了企業(yè)泥潭[J];新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊;2003年Z2期

6 宋允萍;納米科技[J];中學(xué)文科;2001年01期

7 李斌,沈路濤;納米科技[J];焊接學(xué)報(bào);2000年04期

8 齊東月;納米 又一場(chǎng)新技術(shù)革命來臨了[J];民族團(tuán)結(jié);2000年10期

9 徐濱士,歐忠文,馬世寧;納米表面工程基本問題及其進(jìn)展[J];中國表面工程;2001年03期

10 白春禮;納米科技及其發(fā)展前景[J];計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制;2001年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳天虎;謝巧勤;;納米礦物學(xué)[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第13屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 馬燕合;李克健;吳述堯;;加快建設(shè)我國納米科技創(chuàng)新體系[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

3 李正孝;煍巖;;漫娗納米技圫和納米材料的a捎煤蛌|展[A];第二屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2002年

4 伊陽;陶鑫;;納米CaCO_3在塑料改性中的應(yīng)用研究[A];PPTS2005塑料加工技術(shù)高峰論壇論文集[C];2005年

5 洪廣言;;稀土產(chǎn)業(yè)與納米科技[A];第九屆中國稀土企業(yè)家聯(lián)誼會(huì)會(huì)議論文集[C];2002年

6 惠飛;王棟民;;納米水泥混凝土的研究進(jìn)展[A];2008年中國水泥技術(shù)年會(huì)暨第十屆全國水泥技術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2008年

7 秦伯雄;陳峰;馬卓然;;高壓流體納米磨及其應(yīng)用[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2003年

8 王樹林;李生娟;童正明;李來強(qiáng);;振動(dòng)納米學(xué)進(jìn)展[A];第七屆全國顆粒制備與處理學(xué)術(shù)暨應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2004年

9 洪廣言;賈積曉;于德才;孫鎖良;李天民;王振華;;納米級(jí)氧化鐿的制備與表征[A];中國稀土學(xué)會(huì)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

10 洪茂椿;;納米催化在化石資源高效轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用研究[A];中國化學(xué)會(huì)2008年中西部地區(qū)無機(jī)化學(xué)、化工學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 張立德（中國科學(xué)院固體物理研究所）;納米專家話納米[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2002年

2 本報(bào)記者 趙曉展;納米科技，，產(chǎn)業(yè)化序幕剛剛拉開[N];工人日?qǐng)?bào);2002年

3 宗合 曉麗;納米科技成果產(chǎn)業(yè)化將帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2004年

4 朱文龍;產(chǎn)學(xué)研聯(lián)手助推納米產(chǎn)業(yè)[N];文匯報(bào);2006年

5 ;神奇的納米科技[N];中國有色金屬報(bào);2006年

6 本報(bào)記者 李贄;納米還沒走出實(shí)驗(yàn)室[N];大眾科技報(bào);2001年

7 馮 薇;納米護(hù)膚品沒那么神[N];大眾科技報(bào);2005年

8 本報(bào)記者 彤云;打造納米產(chǎn)業(yè)鏈條[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2001年

9 張芳;納米護(hù)膚品其實(shí)沒那么神[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

10 趙展慧 張之豪;納米世界有多神奇？[N];人民日?qǐng)?bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 樊莉鑫;納米電極體系界面結(jié)構(gòu)及過程的理論與數(shù)值模擬研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 馮曉勇;高速重?fù)魲l件下高錳鋼表面納米晶的制備及組織性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 黃權(quán);B-C-N體系中新型超硬材料制備與性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 王東新;納米鉆石靶向載藥體系的制備及其與細(xì)胞相互作用的研究[D];山西大學(xué);2014年

5 張俊麗;低維磁性納米結(jié)構(gòu)的可控合成、微觀表征及應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2015年

6 于佳鑫;兩種新型光學(xué)材料在顯微生物成像與光譜檢測(cè)中的應(yīng)用探索[D];浙江大學(xué);2015年

7 李志明;塊體納米晶鈦的制備及組織演變與力學(xué)行為[D];上海交通大學(xué);2014年

8 楊樹瑚;缺陷對(duì)幾種過渡族金屬氧化物磁性的影響[D];南京大學(xué);2012年

9 劉春靜;鋰離子電池錫基納米負(fù)極材料制備及儲(chǔ)鋰性能[D];大連理工大學(xué);2015年

10 謝偉麗;SiC納米線三維結(jié)構(gòu)的制備與生物相容性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 林詮彬;中藥納米化對(duì)中醫(yī)藥的影響[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2010年

2 毛彩霞;納米二氧化錳的安全性評(píng)價(jià)[D];華中師范大學(xué);2008年

3 鄧世琪;PbTi0_3及LiTi0_2納米結(jié)構(gòu)的水熱合成及其光致發(fā)光和光催化性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 葛巖;YAG：Ce~(3+)納米晶的制備及其發(fā)光性能的研究[D];上海師范大學(xué);2015年

5 潘偉源;水熱法合成的過渡金屬化合物摻雜對(duì)Li-Mg-B-H儲(chǔ)氫體系的改性研究[D];浙江大學(xué);2015年

6 豆貝貝;納米水泥熟料礦物的合成與性能研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

7 郭步超;高氮奧氏體不銹鋼機(jī)械納米化表面層及其熱穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2015年

8 王艷艷;納米化/滲氮/滲硫?qū)优c潤滑油添加劑的摩擦化學(xué)效應(yīng)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

9 周文敏;Cr_2WO_6、Ag_2CrO_4微/納米晶的制備及性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

10 龔成章;納米鋁結(jié)構(gòu)性質(zhì)及Al/RNO_2界面作用的理論研究[D];南京理工大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2174551