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电化学沉积法制备ZnO纳米柱及自驱动紫外探测性能研究

2016-11-04孙兴敏金轶民矫淑杰李海力王金忠高世勇李洪涛

发光学报 2016年5期

孙兴敏, 金轶民, 矫淑杰, 李海力, 王金忠, 高世勇, 李洪涛

(哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)



电化学沉积法制备ZnO纳米柱及自驱动紫外探测性能研究

孙兴敏, 金轶民, 矫淑杰*, 李海力, 王金忠, 高世勇, 李洪涛

(哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨150001)

采用提拉法在ITO衬底上制备种子层,并使用电化学沉积制备高度取向的氧化锌纳米棒,研究了不同提拉次数下籽晶层厚度与电化学沉积电位对氧化锌纳米棒形貌的影响。在此基础上,制备了自驱动型紫外探测器并测试了其光响应谱。结果表明,该探测器可以对部分紫外波段(300~400 nm)有选择性地光响应,峰值响应度为0.012 A/W。

氧化锌; 电化学沉积; 自驱动型探测器

1 引  言

ZnO是一种重要的宽禁带Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,其室温禁带宽度为3.37 eV,且具有电子饱和速度大、温度稳定性好、光透过率高等优点[1]。一维ZnO材料,如纳米棒、纳米带具有较大的比表面积以及较高的晶体质量[2-3]。一维ZnO纳米材料可通过磁控溅射[4]、分子束外延[5]、脉冲激光沉积[6]、水热合成[7]、电化学沉积[8]等方法制备,其中电化学沉积法具有条件简单易于控制的优点,是极具工业化生产前景的制备方法[9-10]。基于这种方法制备的ZnO紫外探测器,具有较高的光响应度和较低的暗电流[11-12]。ZnO材料制备的探测器有金属-半导体-金属探测器(MSM)[13]、PIN型探测器[14]和PN结探测器[15]等。但是,这些器件的制作成本较高,制备工艺复杂[16]。而光探测器的性能很大程度上决定于光探测器的结构,如果光探测结构可产生明显的光生伏特效应,则利用这一效应,光探测器可实现自驱动光探测而不需要提供额外的电源。……

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