研究目的
通过在ZnO纳米线与栅极介质之间引入一层聚2-乙烯基萘(PVN)薄膜来抑制ZnO纳米线光电探测器中的暗电流,从而提升探测器的性能。
研究成果
在ZnO纳米线与栅极介质之间引入PVN薄膜层可有效抑制暗电流,从而制备出具有高I光/I暗比值、高光电响应度及超高探测率的高性能光电探测器。该方法为基于功能纳米材料设计高性能光电探测器提供了新策略。
研究不足
该研究的局限性在于所用紫外光源的最低稳定输出功率,这影响了极低功率密度下光电导增益的测量。此外,该方法对其他半导体材料的适用性仍有待进一步探索。
1:实验设计与方法选择:
在ZnO纳米线与栅介质之间引入PVN薄膜作为电荷捕获层。在室温下对器件的电学及光电特性进行测量。
2:样品选择与数据来源:
购买的ZnO纳米线经乙醇超声分散处理。PVN溶液通过将PVN溶解于甲苯中制备而成。
3:实验设备与材料清单:
扫描电子显微镜(Carl Zeiss G500)、原子力显微镜(Cypher S)、X射线衍射仪(Empyrean)、分光光度计(Perkin Elmer)、Keithley 4200源表及LED光源系统(CEAULIGHT)。
4:0)、原子力显微镜(Cypher S)、X射线衍射仪(Empyrean)、分光光度计(Perkin Elmer)、Keithley 4200源表及LED光源系统(CEAULIGHT)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过旋涂法制备PVN薄膜并退火处理。将ZnO纳米线分散于PVN薄膜上,再通过热蒸镀沉积金电极。
5:数据分析方法:
提取并分析ZnO纳米线光电探测器的光电导增益、响应度及探测率。
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XRD
Empyrean
PANalytical
Characterization of the crystalline structure of the ZnO nanowires
-
sourcemeter
Keithley 4200
Keithley
Electrical and optoelectrical measurements of the ZnO nanowire photodetector
-
SEM
Carl Zeiss G500
Carl Zeiss
Characterization of the morphology of the ZnO nanowires
-
AFM
Cypher S
Asylum Research
Measurement of the diameter of the ZnO nanowires
-
spectrophotometer
Perkin Elmer
Measurement of the absorption spectrum of the ZnO nanowires
-
light-emitting diode illuminant system
CEAULIGHT
Supply of monochromatic UV light of 365 nm
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