濕度對石墨烯-硅肖特基結電學特性影響的研究.pdf

1、石墨烯是2004年由英國科學家首先通過膠帶機械剝離法制得。自那以后，石墨烯優(yōu)異的導電率、導熱率、機械強度、透光性，使得石墨烯被譽為“神奇的材料”。石墨烯的高比表面積，原子層級的二維特性使其在傳感器領域得到了空前的重視，從傳統(tǒng)的觸覺傳感器，位置傳感器到超導探測器，粒子探測器，從化學傳感器到各種生物大分子，在可以預見的未來我們相信基于石墨烯的傳感應用將有更進一步的發(fā)展。本文基于浙江大學微納加工平臺，在實驗室超凈間里完成了石墨烯/硅肖特基結器

2、件的制備工藝，并研究了在不同濕度條件下，石墨烯/硅肖特基結電學特性的變化；制備了一個具有多種工作模式的低功耗濕度傳感器，并基于石墨烯/硅肖特基結構，首次創(chuàng)造性地將氧化石墨烯旋涂到石墨烯/硅結構上實現(xiàn)了Gr-X/Gr/Si三層異質(zhì)結構的實際應用解決方案，論證了氧化石墨烯在濕度傳感領域的應用前景。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴獲得了成熟穩(wěn)定的石墨烯/硅肖特基結器件的制備工藝。依托浙江大學微納加工平臺，在超凈間實驗室里成功地研制出了石墨烯

3、/硅肖特基器件。⑵研究了石墨烯/硅肖特基器件在不同濕度條件下的i-v與c-v的交直流特性，并提出了相關理論。制備出了具有多種工作模式（肖特基結，電阻，電容模式），低功耗的石墨烯異質(zhì)濕度傳感器。通過測試發(fā)現(xiàn)，濕度對石墨烯/硅肖特基結的影響是一個綜合作用，包括了水分子朗繆爾吸附模型，水分子的p-型摻雜理論，水分子滲透理論，這些作用的宏觀效果即表現(xiàn)為石墨烯/硅肖特基器件的電阻，電容的變化。⑶論證了氧化石墨烯在濕度傳感領域的應用前景。通過在石墨