| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 光电探测器的研究现状 | 第13-17页 |
| 1.1.1 光电探测器的分类 | 第13-15页 |
| 1.1.2 光电探测器的应用 | 第15-17页 |
| 1.2 石墨烯的性能及在光电探测器领域的应用 | 第17-26页 |
| 1.2.1 石墨烯的基础性性能 | 第17-18页 |
| 1.2.2 石墨烯在光电器件领域的应用 | 第18-26页 |
| 1.3 低维半导体材料 | 第26-30页 |
| 1.3.1 参量复合氧化物量子功能材料 | 第26-28页 |
| 1.3.2 氧化钛 | 第28-29页 |
| 1.3.3 碳量子点 | 第29-30页 |
| 1.4 本论文研究内容与思路 | 第30-32页 |
| 参考文献 | 第32-41页 |
| 第二章 实验部分 | 第41-55页 |
| 2.1 单层石墨烯的制备 | 第41-43页 |
| 2.1.1 单层石墨烯的制备装置 | 第41-42页 |
| 2.1.2 石墨烯的制备工艺 | 第42-43页 |
| 2.2 CVD石墨烯的转移 | 第43-45页 |
| 2.3 石墨烯的主要检测手段及对应表征方法 | 第45-47页 |
| 2.4 实验设备 | 第47-50页 |
| 2.4.1 本实验室常用设备 | 第47-48页 |
| 2.4.2 微纳加工中心常用设备 | 第48-50页 |
| 2.5 器件制备与测试常用工艺及方法 | 第50-53页 |
| 2.5.1 Lift-off工艺 | 第50-51页 |
| 2.5.2 范德堡四探针法 | 第51-53页 |
| 参考文献 | 第53-55页 |
| 第三章 基于石墨烯/BFCTO/Nb:STO的可见光电探测器 | 第55-75页 |
| 3.1 引言 | 第55-57页 |
| 3.2 样品制备 | 第57-59页 |
| 3.2.1 单层石墨烯制备 | 第57页 |
| 3.2.2 BFCTO薄膜生长 | 第57-58页 |
| 3.2.3 器件的制备 | 第58-59页 |
| 3.3 样品的基础表征 | 第59-60页 |
| 3.4 基于石墨烯可见光电探测器的性能 | 第60-66页 |
| 3.4.1 光响应的时间常数 | 第60-62页 |
| 3.4.2 不同光强下的光响应 | 第62-64页 |
| 3.4.3 不同入射光波段下的光响应 | 第64-66页 |
| 3.5 基于石墨烯可见光电探测器的物理机制 | 第66-69页 |
| 3.5.1 BFCTO的铁电性 | 第66-67页 |
| 3.5.2 能带结构分析 | 第67-68页 |
| 3.5.3 对比试验 | 第68-69页 |
| 3.6 光电探测器在高功率及紫外波段的光响应 | 第69-70页 |
| 3.7 本章小结 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 第四章 基于石墨烯/TiO_2的紫外光电探测器 | 第75-93页 |
| 4.1 引言 | 第75-76页 |
| 4.2 样品制备 | 第76-78页 |
| 4.2.1 单层石墨的烯制备 | 第76-77页 |
| 4.2.2 氧化钛纳米片阵列的合成 | 第77页 |
| 4.2.3 器件的制备 | 第77-78页 |
| 4.3 样品的基础表征 | 第78-80页 |
| 4.4 基于石墨烯紫外光电探测器的性能 | 第80-86页 |
| 4.4.1 不同入射光波长下的光响应 | 第80-82页 |
| 4.4.2 光响应的时间常数 | 第82-84页 |
| 4.4.3 温度对界面电学输运的影响 | 第84-85页 |
| 4.4.4 电场分布的模拟 | 第85-86页 |
| 4.5 基于石墨烯紫外光电探测器的物理机制 | 第86-89页 |
| 4.5.1 能带结构分析 | 第86-88页 |
| 4.5.2 不同氧化钛纳米结构的拟合紫外吸收谱 | 第88-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-93页 |
| 第五章 非对称结构的新型全碳多功能器件 | 第93-123页 |
| 5.1 引言 | 第93-94页 |
| 5.2 样品制备 | 第94-96页 |
| 5.2.1 单层石墨的烯制备 | 第94页 |
| 5.2.2 碳量子点胶体颗粒的制备 | 第94-95页 |
| 5.2.3 石墨烯电极的加工 | 第95-96页 |
| 5.3 碳量子点(CDQ)的基本性能表征 | 第96-99页 |
| 5.3.1 碳量子点水溶液的Zeta电势分布 | 第96-97页 |
| 5.3.2 碳量子点的吸收谱及TEM | 第97-98页 |
| 5.3.3 碳量子点的X射线光电子能谱分析(XPS) | 第98页 |
| 5.3.4 碳量子点的拉曼及红外光谱 | 第98-99页 |
| 5.4 新型全碳多功能器件的制备 | 第99-100页 |
| 5.5 新型全碳多功能器件的组装过程 | 第100-101页 |
| 5.6 新型全碳多功能器件的组装结果的表征 | 第101-105页 |
| 5.6.1 器件间隙的AFM扫描结果及光学显微镜 | 第101-103页 |
| 5.6.2 器件间隙的EFM扫描结果 | 第103-104页 |
| 5.6.3 器件间隙的KPFM扫描结果 | 第104-105页 |
| 5.7 新型全碳多功能器件的电学性能 | 第105-113页 |
| 5.7.1 新型全碳多功能器件的电流电压曲线 | 第105-107页 |
| 5.7.2 降温过程对器件电学性能的影响 | 第107-108页 |
| 5.7.3 升/降温过程器件的稳定性 | 第108-109页 |
| 5.7.4 理查德逊曲线拟合结果 | 第109-110页 |
| 5.7.5 栅极电压对器件性能的影响 | 第110-111页 |
| 5.7.6 逻辑门电路的设计与结果 | 第111-112页 |
| 5.7.7 新型全碳多功能器件的稳定性 | 第112-113页 |
| 5.8 新型全碳多功能器件光电响应性能 | 第113-117页 |
| 5.8.1 器件对405 nm入射光的响应 | 第113-114页 |
| 5.8.2 超快入射光信号的响应 | 第114-115页 |
| 5.8.3 器件对532 nm入射光的响应 | 第115-116页 |
| 5.8.4 新型全碳多功能器件的光响应机制 | 第116-117页 |
| 5.9 新型全碳多功能器件作为“忆阻器”的应用 | 第117-119页 |
| 5.10 本章小结 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-123页 |
| 第六章 总结与展望 | 第123-131页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第123-125页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第125-131页 |
| 攻读博士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |