側(cè)向光伏效應(yīng)和雙極性電阻效應(yīng)在Cu_2O/Si結(jié)構(gòu)中的研究

【摘要】：氧化亞銅（Cu2O）因其具有無毒性、儲量大、制造成本低等諸多優(yōu)點，在過去的幾十年被廣泛地研究，主要應(yīng)用于太陽能電池、電致變色器件、氣體/濕度探測器等器件。然而，少有研究報道Cu2O作為位移探測器、新型光控變阻器和信息存儲器的應(yīng)用。本論文通過磁控濺射方法在硅襯底上鍍一層納米級別厚度的Cu2O薄膜，以研究在該結(jié)構(gòu)中顯著的側(cè)向光伏效應(yīng)和雙極性電阻效應(yīng)。通過對這些效應(yīng)的研究，闡明了Cu2O材料的新型光電特性，豐富了其作為光電子器件的應(yīng)用前景。 本論文第一章概述了側(cè)向光伏效應(yīng)和雙極性電阻效應(yīng)及其應(yīng)用。第二章主要介紹側(cè)向光伏效應(yīng)和雙極性電阻效應(yīng)的理論，通過兩種理論模型解釋側(cè)向光伏和光照位置的線性關(guān)系，并利用載流子的擴散和漂移模型解釋雙極性電阻效應(yīng)。第三章主要介紹了樣品的制備及其形貌和組分分析。第四章研究了Cu2O/Si結(jié)構(gòu)中的側(cè)向光伏效應(yīng)，分析了四種模式下產(chǎn)生不同側(cè)向光伏值的原因，并介紹該結(jié)構(gòu)在近紅外激光照射下的側(cè)向光伏效應(yīng)。第五章主要研究了Cu2O/Si結(jié)構(gòu)中偏壓增強側(cè)向光伏效應(yīng)，并對其機制做出了相應(yīng)解釋。第六章介紹了Cu2O/Si結(jié)構(gòu)中雙極性電阻效應(yīng)，并分析了激光功率對電阻效應(yīng)的影響。第七章對本論文的研究工作做出了總結(jié)和展望。 【關(guān)鍵詞】：側(cè)向光伏效應(yīng) 雙極性電阻效應(yīng) Cu2O薄膜 位移探測器 異質(zhì)結(jié)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O614.121;O646
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 側(cè)向光伏效應(yīng)概述12-14
• 1.2 側(cè)向光伏效應(yīng)的應(yīng)用14-17
• 1.2.1 位移傳感器的應(yīng)用14-16
• 1.2.2 光學(xué)轉(zhuǎn)軸編碼器16-17
• 1.3 雙極性電阻效應(yīng)概述17-18
• 1.4 雙極性電阻效應(yīng)的應(yīng)用18-19
• 1.5 氧化亞銅薄膜的應(yīng)用19-21
• 1.6 本論文的主要內(nèi)容21-22
• 第二章 側(cè)向光伏效應(yīng)及雙極性電阻效應(yīng)的理論22-35
• 2.1 PN 結(jié)中的側(cè)向光伏理論22-25
• 2.2 金屬-（氧化物-）半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的側(cè)向光伏理論25-28
• 2.3 側(cè)向光伏中的 Dember 效應(yīng)28-30
• 2.4 側(cè)向光伏中的熱效應(yīng)理論30
• 2.5 雙極性電阻效應(yīng)理論30-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 樣品制備及其分析與測試方法35-43
• 3.1 襯底清洗35-36
• 3.2 薄膜制備36-38
• 3.2.1 直流磁控濺射36-38
• 3.2.2 沉積率測量38
• 3.3 形貌與組分分析38-40
• 3.3.1 原子力顯微鏡39
• 3.3.2 X 射線衍射儀（XRD）39-40
• 3.4 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)的制備、結(jié)構(gòu)分析和測量40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)中的側(cè)向光伏效應(yīng)43-59
• 4.1 側(cè)向光伏效應(yīng)的各項表征參數(shù)43-44
• 4.2 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)的側(cè)向光伏效應(yīng)44-54
• 4.2.1 能帶結(jié)構(gòu)和伏安特性44-46
• 4.2.2 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)的四種側(cè)向光伏模式46-49
• 4.2.3 Cu_2O 薄膜厚度對側(cè)向光伏的影響49-52
• 4.2.4 測量電極間距對側(cè)向光伏的影響52-54
• 4.3 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)作為近紅外探測器的應(yīng)用54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)中偏壓增強側(cè)向光伏效應(yīng)59-66
• 5.1 偏壓增強的側(cè)向光伏現(xiàn)象59-62
• 5.2 偏壓增強的側(cè)向光伏原理62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-66
• 第六章 Cu_2O/Si 結(jié)構(gòu)中的雙極性電阻效應(yīng)66-71
• 6.1 雙極性電阻效應(yīng)66-68
• 6.2 薄膜厚度與電極間距對電阻效應(yīng)的影響68
• 6.3 激光功率對電阻效應(yīng)的影響68-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 第七章 總結(jié)與展望71-74
• 7.1 本論文工作總結(jié)71-72
• 7.2 未來工作展望72-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80

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