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氧化铜纳米结构中的带隙工程：双波段、宽带及紫外C波段光电探测器

DOI：10.1063/1.5128494 期刊：Applied Physics Letters 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 在本研究中，通过调控纳米结构形貌和带隙中间缺陷态，仅对CuO（p型半导体）的带隙进行了工程化设计——将其从1电子伏特的间接带隙转变为4电子伏特的直接带隙。通过控制生长参数，常规抑制了近红外（NIR）和可见光波段的吸收。鉴于不同光谱范围（紫外C至近红外）光电探测器应用需求的日益增长，本研究利用CuO纳米结构中特定能级可用态密度（DOS）的系统调控，成功制备了双波段（250纳米与900纳米）、宽带（250-900纳米）及紫外C（250纳米）光电探测器?？泶讲馄髟?00纳米波长下的灵敏度和探测率分别为103和2.24×1011琼斯，在250纳米波长下分别为122和2.74×101?琼斯；紫外C探测器在250纳米波长下表现出1.8的灵敏度与4×10?琼斯的探测率。研究提出了合理的光电导机制来解释器件工作原理及可用态密度变化的影响。所获光电探测器有望成为未来光电子应用的重要候选器件。
作者： Akash Tripathi，Tejendra Dixit，Jitesh Agrawal，Vipul Singh
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过调控纳米结构形貌和中间能隙缺陷态，设计氧化铜纳米结构的带隙，以制备双波段、宽带及紫外C波段光电探测器。

研究成果

通过调控纳米结构形貌和带隙中间缺陷态，成功将氧化亚铜（CuO）纳米结构的带隙从1电子伏特（eV）调整至4电子伏特（eV），从而实现了双波段、宽带及紫外C波段光电探测器的制备。这些器件在宽光谱范围内展现出高灵敏度与高探测率，在未来光电器件应用中具有良好前景。

研究不足

该研究聚焦于溶液法制备的氧化铜纳米结构，其在可扩展性及与现有半导体技术集成方面可能存在局限。光电探测器性能在特定条件下进行评估，实际应用可能需要进一步优化。

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