一维ZnS纳米紫外探测器件

附件一 大学生创新性实验计划项目申 请 书项目名称一维ZnS纳米紫外探测器件 申 请 者 王博 江明 孔令军 余进 郑坤所在学院 电子科学与应用物理学院专业年级 微电子08-2班指导教师 项目起止时间 2010.3.20-2010.4.30联系电话 电子信箱 申报时间 2010.3.合肥工业大学教务处制填 表 须 知一、合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申请表要按顺序逐项填写，内容要实事求是，表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。 二、申请参加合肥工业大学大学生创新性实验计划项目团队人数不得超过5人（1人为立项负责人，参与合作研究者1-4人）。三、合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申请表由申报学生所在学院初审，签署意见后，一式三份（均为原件），报送教务处实践教学科。四、如填表有不明事宜，请与教务处实践教学科联系和咨询。（联系电话：2901108）申请者情况姓 名王博性 别男出生年月1990.3所在院（系）电子科学与应用物理学院专业年级微电子08-2班学 号20084767项目组成员情况姓 名性 别出生年月专业年级分 工江明男1990.08微电子08-2班做实验及数据分析孔令军男1989.10微电子08-2班做实验及资料查找余进男1989.09微电子08-2班做实验及资料查找郑坤男1989.08微电子08-2班做实验及数据分析指导教师情况姓 名职 称学历/学位讲授课程研究方向所在院（系）E-mail地址电 话课题来源：科研 教学 设计 工程 自选 其他（ 科研 ）一、申请理由（知识条件，特长、兴趣，相关经历等）随着时代发展的日新月异，半导体和半导体器件在我们生活的各个方面中扮演了重要的角色。一维纳米材料因在众多领域所显示的潜在的重要应用前景，已成为当今纳米材料和纳米结构研究的前沿和热点。紫外线过度照射，对人体则有害。如果紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上会出现一些红斑、痒、水肿等；作用于中枢神经系统，可出现头痛、头晕、体温升高等；作用于眼部，可引起结膜炎、角膜炎，称为光照性眼炎。而长期大量接触紫外线甚至可能引起皮肤癌和诱发白内障，所以经常接触强烈紫外线的工作人员都戴有专用的防护面罩、防护眼镜和防护手套。因此紫外探测成为了生活安全保障的一大重点问题。从目前来看，一维ZnS纳米材料紧密结合材料应用方向和价值，一维ZnS纳米紫外探测器件的制备与性能测试成为了实验的主要目的。对一维纳米材料的项目研究，我们可以提前学习一些相关的如半导体器件物理半导体器件模型固体物理等专业知识，还能够拓展知识面学到许多实验仪器的使用方法，提高自己的动手能力。经过必修课程和大学物理实验的学习，我们已经具备了一些知识基础和基本实验技能。通过指导老师的帮助，我们可以学用结合迅速提高自身能力，以此更好的去完成实验。 5个组员都来自微电子专业08-2班，对半导体以及太阳能电池板的研究都有着很浓厚的兴趣，同时积累了一定的经验基础，具有较强的自主创新和实践能力。负责人王博在本班长期担任科技委员时刻关注本专业的科技前沿，对微电子方面的半导体器件有所了解，对材料的制备技术如化学气相沉积法，直流电化学法都一定的了解，并且担任环保协会副会长对紫外线知识有一定的了解，曾参加过校级创新思维大赛并取得了良好的成绩。组员郑坤担任班长及科技与创新协会副会长，具有较强的组织、沟通能力，并且精通计算机知识，对我院的科技简报编辑起到了重要作用。组员江明有着浓厚的探索热情，对科技前沿的了解甚深，作为学生会编辑部部长，他不仅对院内新闻负责，而且还对微电子材料光电方面的科技动态十分了解。组员余进现任信息部部长，善于管理、查找科技文献，长期担任办刊主编，对于怎样跟踪信息的变化，怎样获得有用的信息，怎样对信息进行辨别都有着一套自己的方法。组员孔令军具有较强的逻辑思维能力，善于数据、信息处理，喜欢英语，并且经常阅读外国期刊和浏览外国网站，对英文方面的信息处理如英文文献的解读、专有名词的翻译等都很在行。五个人团结一致，不畏艰难。争取以自己的热情投入本次项目，同时提高自己的科技探索能力。二、项目研究内容（目前研究的现状、研究方法、实验方案、解决的关键技术和创新点等）l 目前研究的现状： 近年来，纳米材料及其相关器件引起人们极大关注，形成世界范围内的研究热潮。由于尺寸限制效应、表面效应、小体积效应的存在，纳米材料可以被认为是区别于传统薄膜与体材料的新的材料体系，基于低维材料的纳米器件也因此被赋予了新的功能与特性，从而具备超越现有器件性能的潜力。基于各类纳米材料的纳米器件的开发正如火如荼地进行中，这个领域的突破有望推动新一代光、电器件的产生，有可能成为信息时代的基础技术，为社会和科技的发展带来深远影响。 ZnS是宽禁带半导体材料,禁带宽度为3.7Ev. 作为一个有高反射和高转化指数的重要-型半导体材料器件，Zinc sulfide(ZnS)由于具有独一无二的特性，例如，禁宽度3.7eV以及受到的一个很大的约束能(40meV)。已经引起了大家的高度重视！ 在过去十几年中，它展示了有潜力的应用于诸多光电器件中，如平板显示器、LED、红外脉冲、激光镭射。在最近几年，它的纳米结构已经被广泛研究，除了纳米线、纳米带和纳米颗粒。作为纳米层在形态学领域已被广为人知，甚至在多层螺旋结构方面。目前，大多数研究的中心倾向于综合不同的纳米结构和研究ZnS材料的体制结构。然而，作为发展中的ZnS纳米材料它的高绝缘性是可变的，由于氧空穴和锌积极电子，形成了n型半导体。所以ZnS是应用于光电器件中形成纳米空穴结构的必要材料。ZnS在光电子装置应用方面有着新颖的前景，如应用在特殊的波长区间的UV探测器。用Zns做的UV光电探测器在这种特殊的波长范围有着高的应用潜能。这种新颖有效的紫外线传感器展现出了对紫外线高的敏感度，但是重要的是它对标准的可见光不敏感。即使ZnS的纳米带在高灵敏度和高选择性的纳米光传感器和光探测器下被观察到了，但是这种光电流在紫外线光照射下只有几十PA，相对应用于光传感器有点小。所以Zns参杂的纳米材料也许可以提高光电流强度，因为参杂是提高导电性的有效手段。在这种研究当中，我们提出了一个有关可调的导电性的n型Zns纳米材料的研究和对Cl参杂的硫化锌纳米材料的光电特性的调查。l 研究方法及实验方案：1、 材料制备：使用简单的化学气相沉积方法，以氯化氢和硫化锌等作为掺杂原料，制备材料2、 器件制备：利用光刻方法制造出纳米Schokky 二极管、 场效应管、光电导器3、测试性能：研究所制备器件其紫外的光谱响应、响应时间、光开关比。4、结果处理与数据分析：记录实验中相关数据及图谱，分析原件的特性等因素。l 解决的关键技术： 一维ZnS纳米材料的n型掺杂，解决电极与ZnS纳米材料的电极出问题，如何制备出具有高性能的紫外光电探测器件。l 创新点: 首次提出了利用简单化学气相沉积方法实现Cl掺杂等具有n型电输运特性的一维ZnS纳米材料，并从三种不同的器件结构来研究一维纳米材料的紫外探测的性能。三、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、开题报告、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）查阅资料 2010.3.20-2010.4.30自主完成设计项目的研究方案 2010.5.01-2010.05.30开题报告 2010.06.01-2010.06.10实验研究 2010.06.10-2010.010.1数据汇总统计 2010.010.02-2010.10.15对数据做处理与分析 2010.10.16-2010.10.31填写结题表 2010.11.01-2011.11.15撰写研究论文和总结报告 2010.11.16-2011.12.30参加结题答辩和成果推广 2011.01.01-2011.01.30四、拟利用资源（实验室、研究所、工程创新中心、科教实践基地、仪器设备、资料等）1、微电子综合实验室2、微纳器件研究所3、测试中心。4、工程创新中心5、图书馆相关资料和文献五、经费使用计划（校级可申请经费2000元）序号支出项目金额（元）依据或理由1材料费600高纯试剂2测试费600SEM、XRD等3文件、实验耗材3004其他500论文版面费合 计2000六、项目预期成果（研究论文、设计、调研报告、申请专利、开发软件、研制产品、项目鉴定等）1、 对本次项目做最终总结，并完成本次创新性实验计划项目的研究论文。2、 对本次创新性实验项目中运用的实验方法、数据处理技术作记录总结、推广。3、 对本次创新性实验项目中制作的一维ZnS纳米紫外探测器件申请专利。 导师意见： 签名： 年 月 日学院意见： 签名盖章： 年 月 日学校意见： 签名盖章： 年 月 日