4 。2 电极的制备 2 2

4 。 3 电极的检测 2 3

4 。 4 总结 25

结论 26

参考文献 27 

发表的论文和授权的专利 30

致谢 31

1  绪论

光敏电阻器件是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，具有对光线十分敏感 的特性，其电阻值可随着外界光照射的强弱（明暗）变化而变化，照射光弱，电阻增大、 呈高阻状态；照射光强，电阻值将迅速减小。鉴于这一特性，光敏电阻器广泛用于国防、 科学研究、工农业生产、家用电器中各种电路的自动控制，或涉及光测量、光控制、光电 转换等多种测量仪器。目前，光敏电阻器件的制造，大多采用金属硫化物、硒化物和碲化 物等材料，经涂敷、喷涂、烧结等方法，在绝缘衬底上制作光敏电阻体及欧姆电极接出引 线，封装于透光密封壳体内构成。根据光敏电阻的光谱特性, 可分紫外、可见光、红外三 种光敏电阻器，其中可见光光敏电阻材料主要有硫化镉和硒化镉。它们的优点是体积小， 灵敏度高，光谱特性好，缺点是受温度影响大，响应速度不快，光照特性为非线性，不适 宜做光检测元件。另外的缺点是制作成本高，含有重金属镉，容易对环境造成污染等。 来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766

GaAs 也是一种典型的可见光光敏电阻材料[1]。它可以制成电阻率比硅、锗高 3 个数量 级以上的半绝缘高阻材料,用来制作光导开关、集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测 器等。半绝缘GaAs 光导开关存在的问题是在高电压条件下容易过早地电击穿,在高重复频 率下容易发生热击穿等。它的另一缺点是价格比低阻态GaAs 贵近一倍。低阻态的GaAs 虽 然具有光电导效应，但缺少光敏电阻应用的基本条件，即光照下为低阻态，无光照时为高 阻态。为此，需要给它提供一个无光照时的高阻态。串联电阻显然是不可行的。我们想到 的一种方法是利用GaAs 与多数金属电极材料之间为肖特基接触特性，通过肖特基结势垒 获得无光照时高阻态。由于光照与无光照下载流子浓度不同，肖特基结的正向导通电压也 不同，适当选取两者的中间值作为偏置电压，就可获得较大的光电流与暗电流比，即光电 导或光灵敏度。但该结构存在的一个问题是光灵敏度太低，不足以用作光敏电阻器件。主 要原因是低阻态的GaAs 的光灵敏度远小于半绝缘的GaAs。为实现低阻态GaAs 光敏电阻器 件方面应用，需要探索增强其光电导的材料和方法。非晶碳(a-C)膜是解决这一问题的首 选材料。 论文网

碳是少数几个自远古就被发现的元素之一，碳的丰度在地球地壳中排列第 15，并在全 宇宙中排列第 4。最常见的三种碳同素异形体为非晶（无定形）碳、石墨及钻石。富勒烯 曾经是新发现的奇异物质，但今天已大量生产及研究。富勒烯共包括巴基球、碳纳米管、 碳纳米芽、及碳纳米纤维等。这些同素异形体之间的物理性质具有极大的差异，包括外表、 硬度、电导率等。 

常态下碳原子存在三种键合方式：spl、sp2和sp3 [2]。如图 1。1 所示，在sp3组态中，碳

原子的 4 个价电子分别与相邻碳原子结合，形成一个正四面体取向的sp3杂化轨道，形成强 金属掺杂的非晶碳膜砷化镓异质结的光电特性研究(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_195573.html