研究目的
研究了激光脉冲次数(3、5、10和20次)变化对射频溅射(RF)技术在多孔硅(PSi)衬底上生长的氧化锌(ZnO)形貌及光学性能的影响。本研究的主要目的是评估基于n-PSi/ZnO纳米晶(NCs)制备的MSM紫外光电探测器的性能。
研究成果
Nd:YAG激光退火对n-PSi/ZnO纳米晶光电探测器的性能表现出积极影响,展现出极高的灵敏度(3772.92)以及极短的上升和恢复时间(0.30秒和0.26秒)。卓越的光电响应归因于其更大的孔长径比和极高的孔隙率。
研究不足
该研究聚焦于激光退火对n型多孔硅/氧化锌纳米晶光电探测器的影响,但未探究制备工艺的可扩展性或器件在实际工作条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过光电解蚀(PECE)法制备多孔硅(PSi)薄膜,随后采用射频溅射(RFS)技术在PSi上沉积ZnO并进行Nd:YAG激光脉冲辐照。
2:样品选择与数据来源:
以n型硅片作为衬底。
3:实验设备与材料清单:
Nd:YAG激光器、射频溅射系统、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、光致发光光谱测试装置。
4:实验流程与操作步骤:
PSi薄膜制备、ZnO沉积、激光退火、结构与光学性能表征、MSM光电探测器制备与测试。
5:数据分析方法:
X射线衍射分析、FESEM与AFM成像、光致发光光谱分析、电流-电压(I-V)及电流-时间(I-T)测量。
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Field emission scanning electron microscope
Carl Zeiss Leo Supra 50VP
Carl Zeiss
Characterization of the surface morphology of the as-prepared n-PSi/ZnO NCs samples
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X-ray diffractometer
PANalytical X’Pert Pro
PANalytical
Examination of the structure of the prepared n-PSi/ZnO NCs samples
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Keithley electrometer
2400
Keithley
Measurement of the current–voltage (I–V) characteristics and current–time (I–T) behaviour of the fabricated MSM UV photodetectors
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Nd:YAG laser
Used for annealing the n-PSi/ZnO NCs layer
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Atomic force microscope
N9417S-N9613A 9500 AFM
Imaging of the samples
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Photoluminescence spectrophotometer
Jobin Yvon HR 800 UV
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Recording of the photoluminescence (PL) spectra of n-PSi/ZnO NCs-based devices
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