摘要：本实验采用油相热解法制备氧化锆纳米晶，并利用紫外探测器光谱响应度测量系统、荧光分光光度计对其性能进行表征及分析。在附着石墨烯的硅基片上，使用真空蒸镀法镀上电极，通过旋涂纳米氧化锆颗粒，将其组装成紫外光电探测器。通过荧光光谱分析，可以观察到氧化锆纳米晶对于波长270nm的紫外光具有良好的吸收性。通过对样品的I-V曲线和光响应度测试，可以看出氧化锆纳米晶量子点复合石墨烯光电探测器在紫外波段具有一定的响应。因此氧化锆纳米晶在紫外探测器的制备方向有一定的应用前景。

关键词 氧化锆纳米晶石墨烯荧光光谱光电探测器

毕业设计说明书外文摘要

Title  Preparation and Properties of Zirconia Field Effect Transistor

Abstract：In this experiment, zirconia nanocrystals were prepared by oil phase pyrolysis, and their properties were characterized and analyzed by fluorescence spectrophotometer using UV spectrophotometer. On the silicon substrate on which graphene was adhered, the electrodes were plated by vacuum deposition, and the nano-zirconia particles were spin-coated and assembled into an ultraviolet photodetector. By fluorescence spectroscopy, it was observed that zirconia nanocrystals had good absorbency for ultraviolet light having a wavelength of 270 nm. Through the I-V curve and the photoresponse test of the sample, it can be seen that the zirconia nanocrystalline quantum dot composite graphene photodetector has a certain response in the ultraviolet band. Therefore, zirconium oxide nanocrystals have a certain application prospect in the preparation direction of UV detectors.

Keywords Zirconia Nanocrystals Graphene Fluorescence Spectroscopy Photodetector

目次

1绪论„1

1.1纳米晶半导体材料概述1

1.2氧化锆纳米晶的性质与应用2

1.3氧化锆纳米晶的制备方法„3

1.4石墨烯概述„4

1.5场效应晶体管概述6

2实验部分„7

2.1氧化锆纳米晶的制备„7

2.1.1实验设备及药品7

2.1.2实验过程及方法9

2.2BaZrS3晶体的制备9

2.2.1实验设备及药品9

2.2.2实验过程及方法10

2.3石墨烯硅基片的制备10

2.3.1实验设备及药品„10

2.3.2实验过程及方法11

2.4氧化锆纳米晶光电探测器的制备13

3实验结果表征及分析15

3.1纳米晶氧化锆的XRD图像„15

3.2纳米晶氧化锆的光致发光图像„15

3.3纳米晶体氧化锆UV曲线„16

3.4纳米光电器件I-V曲线„17

3.5纳米光电器件紫外光响应度及EQE曲线„22

3.6纳米光电器件I-T曲线„25

3.7BaZrS3晶体的检测与性能分析„26

3.7.1吸光度的测量分析26

结论28

致谢„29

参考文献30

1绪论

1.1纳米晶半导体材料概述

材料,是制造一切器件和设备的基础.随着纳米材料概念的提出，以及近年来纳米晶制备技术的迅速发展，纳米材料的研究在所有制造领域都拥有着良好的应用前景。纳米晶，是指尺寸大小为纳米级别的晶体颗粒。纳米材料是指维度在纳米尺度范围之内的材料,尺寸范围一般在1-100nm。纳米材料有着与体材料性质不同的性质。由于它的比表面积相对较大、表面能较高，导致材料表面的部分原子具有较高的活性，这些活性较高的表面原子有可能会吸附外界原子。纳米材料在光、电、磁、热、声学等方面存在着小尺寸效应。比如声子谱发生变化、熔点下降、超导相向正常相转变、光吸收显著增加并产生吸收峰、磁有序态向无序态转变等等。这是因为纳米材料的尺寸非常小，当材料尺寸与光波波长、德布罗意波、超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或是更小的时候，晶体的周期性边界条件被破坏所导致的。