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摘要本文通过热丝化学气相沉积法制备了硼掺杂的纳米金刚石薄膜，并利用扫描电镜、拉曼光谱对薄膜进行表征。采用胶体晶体模板法在金刚石薄膜上沉积了Al纳米粒子阵列并用扫描电镜、拉曼光谱和吸收光谱对此进行了表征。通过蒸镀Ag叉指电极制备出MSM结构的金刚石紫外探测器，利用光电探测器光谱响应度定标系统对探测器的性能进行了表征，结果发现Al纳米粒子阵列确实提高了金刚石紫外探测器的响应度，但探测器的性能仍有待提高。23910
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毕业论文关键词 硼掺杂 金刚石 Al纳米阵列 紫外探测器
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Research of Diamond Ultraviolet Detector
Abstract
In this passage, B-doped nanocrystalline diamond films were grown using the hot filament chemical vapor deposition(HFCVD) method and characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. Al nanoparticles were deposited on the diamond film through colloidal crystal templates. First, we characterized diamond films and Al nanoparticles by means of SEM, Raman spectroscopy and absorption spectrum, then we evaporated Ag interdigitated contacts to prepare for MSM diamond ultraviolet detectors. We used spectroscopy responsivity measurement system to characterize the performance of detectors and it turned out that Al nanoparticles did enhance the responsivity of diamond UV detectors, but their performance still remain to be improved.
Key words B-doped diamond Al nanoparticles UV detector
目 次
1 引言 1
1．1 紫外探测器的简介 1
1．2 紫外探测器的应用 1
1．3 紫外探测器的分类 2
1．4 紫外探测器的主要性能参数 3
1．5 金刚石紫外探测器的优势 3
1．6 金刚石紫外探测器的研究进展 4
2 实验 8
2．1 硼掺杂纳米金刚石薄膜的制备 8
2．2 胶体晶体模板的制备 9
2．3 铝纳米粒子的制备 11
2．4 金刚石紫外探测器的制备 12
2．5 实验结果表征 13
3 结果与分析 15
3．1 金刚石薄膜表征 15
3．2 PS模板及铝纳米粒子表征 16
3．3 金刚石紫外探测器性能测试 20
结论 23
致谢 24
参考文献25
1 引言
1．1 紫外探测器的简介
纳米金刚石紫外探测器是针对紫外线的新型探测器，具有响应快、灵敏度高和应用范围广等众多优点，是十分具有发展前景的探测器材料。普遍认为，紫外光的波长范围是在10~400 nm，通常可分为三个区域：UV-A（320~400 nm）、UV-B（280~320 nm）、UV-C（10~280 nm）。另一种被广泛认同的分类是：近紫外（300~400 nm）、中紫外（200~300 nm）、远紫外（100~200 nm）、深紫外（10~100 nm）。10~200 nm范围的紫外光也被称作真空紫外（VUV），是由于这个波段的紫外光会被氧气吸收，因此实验要求在真空环境下进行[1]。
红外探测与紫外探测技术均产生于20世纪50年代，由于存在范围广泛、探测效率高、对探测设备的要求较低，人们将关注点集中在了红外探测的研究上，大量红外探测器被发明出来，而紫外探测器一直未能得到应用 [2]。但由于军事上红外与反红外探测技术均发展成熟，人们开始向紫外区域探测寻求发展。紫外光是日盲型的，探测时不受太阳光的干扰，另外在紫外线到达地球表面之前，大部分紫外光被臭氧吸收，大气中的紫外线含量极少，因此在探测时也可避免大气的干扰。紫外光探测器不仅在军事上发挥重要作用，在航空航天、紫外预警和民用上也都具有很广泛的应用，如化学、生物分析，火焰探测和光学通信等。传统的紫外探测器有光电倍增管、窄带系半导体光电二极管、热探测器以及电极耦合器件，但前两者的响应速度慢且对波长不敏感，而后两者不但是固态器件，而且所需偏压较小，其中半导体光电二极管因具有成本低，携带方便，受外界磁场影响小等特点被广泛用于紫外探测。