研究目的
采用水热法生长的二氧化钛薄膜制备金属-半导体-金属(MSM)紫外光电探测器,并研究沉积时间对结构、形貌及光电探测器性能的影响。
研究成果
水热法生长的二氧化钛薄膜基MSM紫外光电探测器具有高光电流、高响应度和快速光学开关特性,适用于紫外A波段应用。该方法为制备高响应度紫外光电探测器提供了一种简单且经济高效的途径。
研究不足
本研究仅限于采用水热法沉积TiO2薄膜,未与其他沉积技术进行比较。光电探测器性能仅在特定条件下(365 nm紫外灯,5 V偏压)进行评估。
1:实验设计与方法选择
本研究采用水热法沉积TiO2薄膜,该方法因其操作简便、成本低廉及反应温度低而被选用。重点研究了沉积时间对薄膜性能的影响。
2:样品选择与数据来源
以异丙醇钛(TTIP)作为TiO2薄膜的前驱体,在经清洗的基底上分别沉积不同时间(3小时、4小时、5小时和6小时)制备样品。
3:实验设备与材料清单
XRD分析使用布鲁克D2 phaser衍射仪,光学性能测试采用岛津UV-Vis-1800分光光度计,形貌研究通过FESEM(Mira3; TESCAN)完成,元素分析借助EDAX(Oxford Instruments),紫外传感性能测试使用电化学分析仪。
4:实验流程与操作步骤
将TTIP溶解于双蒸水和浓盐酸混合液中,经搅拌后转移至聚四氟乙烯反应釜。将基底浸入溶液,在160°C下保持不同沉积时间,随后在450°C退火处理5小时。
5:数据分析方法
采用德拜-谢乐公式计算晶粒尺寸,通过吸收光谱和Tauc图确定光学带隙能,光探测器在紫外光照下的光电响应和响应度由专业仪器测定。
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Shimadzu UV–Vis-1800 spectrophotometer
UV–Vis-1800
Shimadzu
Used for studying the optical properties of the thin films.
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Bruker D2 phaser diffractometer
D2 phaser
Bruker
Used for studying the crystal structure of the deposited thin films.
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FESEM
Mira3
TESCAN
Used for morphological study of the thin films.
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EDAX
Oxford Instruments
Used for energy dispersive x-ray analysis.
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