納米金屬-半導體結構中新型光電效應研究.pdf

1、納米金屬半導體材料由于其特有的功能性和眾多新奇的物理效應，在能源、航空、生物、信息等高科技領域產生深遠影響和廣闊應用前景。近十多年來的大量報道都表明，比之塊體材料，納米尺度的材料擁有更加突出的光電性能，相關的制備手段以及效應研究一直是當今科研的前沿課題。本論文是針對這一前沿課題的探索性研究，目的是通過對于納米材料的光伏效應、光致極性電阻效應以及光調控開關效應的研究，發現新的光電現象，探索和揭示新的物理機理，并最終獲得具有實用價值的、外場

2、（光場）調控的納米光電材料以及光電傳感設備。論文中所研究的材料屬于納米金屬氧化物半導體結構，涵蓋了超薄納米薄膜、量子點體系和膠體晶體體系。
　　通過在多種金屬氧化物半導體納米結構上進行側向光伏效應測量，獲得如下實驗結果：在Ti/TiO2/Si納米薄膜上獲得了當前報導中的最大側向光伏靈敏度169 mV/mm，對比其它研究組的報道(~20mV/mm)有著顯著提升；對比Cr/SiO2/Si納米薄膜在暗場條件下的電導性能與靈敏度，完善了側

3、向光伏效應光電子擴散模型機制；首次在Zn/CdSe量子點/Si結構上發現了具有量子點增強特性的側向光伏效應，擴展了量子點在光電器件方面的應用；首次在Au/SiO2膠體晶體/Si結構上發現側向光伏效應，所獲得的靈敏度(86mV/mm)比同組份材料的薄膜結構的近5倍。
　　本論文中還有另一個研究方向——納米材料電阻的光響應。我們在Zn/CdSe量子點/Si結構上拓展了光致極性電阻效應：其電阻變化率高達280％，而無量子點嵌套的結構僅有