一维ZnO、SnO<,2>纳米结构肖特基势垒的光电输运性质研究

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纳米材料由于其优异的物理化学性质引起了研究者的广泛注意,制备出的一维纳米线已经在很多方面显示了广阔的应用前景。因此一维纳米材料的制备及其性质的研究成为当前一个十分活跃的研究领域。本文采用化学气相沉积的方法制备出了一维的SnO2和ZnO纳米线,结合电场组装的方法将其组装在Pt电极上并对其光电输运性质进行了研究。在第二章中我们采用化学气相沉积的方法制备出了ZnO纳米线,并对其进行了一系列的表征,然后将纳米线超声分散在无水乙醇溶液中,运用电场组装的方法将单根ZnO纳米线搭接在Pt电极上以便于下一步对单根的ZnO纳米线进行其他性质的测量与分析。第三章,我们对上一章中所组装的单根的ZnO纳米线的光电性质进行了测量和分析,发现ZnO纳米线的I-V特性曲线为非线性非对称的,我们认为这是因为ZnO纳米线与Pt电极之间形成了两个背靠背的肖特基势垒,且两个势垒的高度是不同的,由于这两个肖特基势垒的高度不同造成了其I-V曲线的非对称性。还发现其光电流随着外加反向电压的增大而增大,并且其微分电导也是逐渐增大的,这是因为ZnO纳米线与Pt电极之间的势垒结构与普通的肖特基势垒结构不同而造成的。我们知道耗尽层的宽度和几何结构对光电器件的性能影响很大,所以在本章中我们总结了三种势垒结构模型,(1)二维平面肖特基结的一维势垒模型;(2)纳米线的一维势垒结构模型;(3)纳米线的二维势垒结构模型:非完全耗尽型肖特基势垒。结合我们的试验数据发现其结构为一维材料的二维势垒结构模型ZnO纳米线为非完全耗尽的,并且与以前的文献报道的结果比较吻合。在第四章中,我们采用化学气相沉积的方法合成了一维的SnO2纳米材料,并对它进行了一系列的表征。然后为了进行下一步的性质测量与研究我们对其进行了以下的处理:1、运用电场组装的方法将其搭接在Pt电极上,以便于对单根的SnO2纳米线进行了横向电学性质的测量。2、将纳米线超声分散在ITO上,结合光诱导扫描探针显微镜研究其纵向电学性质的研究。发现其纵向、横向电学性质有很大的差异并分析了造成这种差异的原因。
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