研究目的
研究基于环保且储量丰富的化合物实现高响应度、自供电、低成本紫外（UV）光电探测器（PD），以应用于未来的光电子领域。
研究成果
该研究成功展示了一种基于简单全氧化锌结构并设计有工程化背面金层的高性能自供电紫外光电探测器。该器件在零偏压下表现出高响应度和高探测率，为未来的光电子应用提供了新途径。
研究不足
该研究聚焦于氧化锌和金层的使用，这可能限制其对其他材料的适用性。尽管制备流程已简化，但大规模生产仍可能需要优化。
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通过射频溅射插入工程化背金层实现ZnO基自供电紫外光电探测器的高探测率
DOI：10.1109/JSEN.2019.2960271
期刊：IEEE Sensors Journal
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
基于环保且储量丰富的化合物实现高响应度、自供电且低成本紫外（UV）光电探测器（PD），其性能仍远未达到未来光电子应用的要求。本文展示了一种新型高性能平面ZnO薄膜紫外光电探测器，该器件无需任何电源即可高效运行。我们通过在玻璃基底上蒸镀工程化背金属层，再采用射频溅射技术沉积ZnO薄膜制备该器件。利用X射线衍射（XRD）和紫外-可见吸收光谱技术系统分析了传感器的结构与光学特性。所制ZnO紫外光电探测器呈现出清晰独特的光伏特性，值得注意的是，在零偏压下其响应度高达0.38A/W，探测率超过101?琼斯，尽管采用全ZnO结构，仍显著优于其他已报道的自供电紫外光电探测器。通过能带图分析了器件自驱动模式下的光电探测机制，重点阐述了工程化背金属层在调控ZnO有源区内电场分布以实现非对称行为中的关键作用。因此，本研究为基于简单全ZnO结构设计高响应度自供电紫外光电探测器提供了新途径。
作者：
Hichem Ferhati，Faycal Djeffal，Abd-Elhamid Benhaya，Adel Bendjerad
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