界面与表面门控效应协同作用实现的高灵敏度基于光纤的氧化锌纳米线网络紫外光电探测器

摘要： 具有高开关比的柔性紫外光电探测器对环境传感、光通信及柔性光电器件至关重要。本研究通过利用ZnO纳米线网络结构中界面与表面栅控效应的协同作用，开发出一种具有超高开关比的柔性纤维基紫外光电探测器。通过控制实验（对比ZnO微/纳米线光电探测器与微/纳米线结点探测器）及相应的开尔文探针力显微镜测量，证实这种协同效应是通过纳米线网络结构中介表面能带弯曲与费米能级的相互作用实现的。当受到1.0 mW cm?2紫外光照射时，该纤维基ZnO纳米线网络紫外光电探测器的开关比达到1.98×108，是相同紫外光照条件下已报道最高结果的20倍。这种新型紫外传感器还能在nW cm?2量级对紫外光强变化保持高分辨率。此外，当纤维基探测器弯曲时仍能保持上述优异性能。本研究为开发高性能紫外光电探测器或其他光电器件检测提供了新途径。