基于纳米颗粒金属—半导体结构的新型光电效应和电阻开关效应研究

发布时间：2024-02-20 04:31

　　纳米尺度的金属半导体材料一般会表现出较之于块状材料更加优越的光电效应以及更加明显的量子效应,使其目前在能源、信息、科技、航空航天领域具有十分广阔的应用前景。本论文中,我们就两方面的工作内容进行了探讨。第一部分工作介绍了磁调控的光电响应,我们在纳米颗粒金属-氧化物-半导体(MOS)结构中,发现了一种显著的磁调控侧向光伏现象。并且这种光电现象依赖于两个电极所处的位置,其中最大的侧向光伏变化率可达到94.15%,这一结果突破了以往所报道的磁调控侧向光伏的变化率,有效地克服了传统的侧向光伏器件对外加磁场灵敏度不高的功能缺陷。通过对侧向光伏形成机理的讨论,我们将这种效应背后的物理机制归因于边缘效应对光生载流子的非对称扩散的影响。本工作基于纳米层面的对样品结构的设计,获取了对小磁场敏感的光电器件,进而大大扩宽了侧向光伏元件的一大功能,且对新型光电效应中理论机制的长足发展具有深远的意义。第二部分工作介绍了光控电阻开关效应,我们通过磁控溅射的方法制备了具有金属-绝缘体-金属(MIM)结构的多批样品,例如:Ag-ZnO-Si和Ag-Ta₂O₅-Ag-Si等,研...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1（a）侧向光伏效应的测量图（b）侧向光伏和位置成线性关系

侧向光伏效应指的是：当一束激光照射在p-n结、肖特基势垒结构上时，在激光的同侧位置的不同部位，由于光生载流子的浓度差造成电势差的现象。按种类分，光伏效应（Photovoltaiceffect）可以分为纵向光伏效应（TransversePhotovoltaicEffect，TP....

图1-2p＋-n结结构中LPE的电荷的移动、电势的分布以及能带结构的示意图

上海交通大学硕士学位论文图1-2中可知，当p-n结上的A点受到点光源的照射时，由于光，A点会产生一个纵向光伏VA。如果这里的p区是重掺杂的，用n区的电导率相差较大（p区电导率远远大于n区），那么我们就体视为一个等势体，这时n区的空穴发生迁移会在p....

图1-3具有不同电导率的p-n结中，载流子的扩散输运图

图1-4铁电存储器的电滞回线[12]Figure1-4Ferroelectricmemoryhysteresisloop存储器（MRAM）对信息的存储主要是利用隧道磁阻效应来下两块纳米级的铁磁体，这两块磁体中间有一层很薄下面的铁磁层是参考磁性层，它有着固定的磁化方向....

图1-4铁电存储器的电滞回线

图1-5磁阻存储器结构示意图Figure1-5SchematicdiagramofMRAM（三）相变存储器相变存储器（PRAM）主要是利用硫系化合物在晶态和非晶态之间转变时导能的变化完成信息存储，而这种转变是利用焦耳热效应来实现的。如图1-6，常见的相变存储器都....

本文编号：3903845