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基于镓铟双金属氧化物纳米线的深紫外光电探测器具有超高响应度(>12.34 kA/W)
摘要: 本工作展示了双金属氧化物纳米线(NWs)在深紫外光电探测器中的应用。采用低成本且可规?;木驳绶乃糠ㄖ票噶孙仡骰擅紫?,其制备流程包括:通过静电纺丝在清洁的石英基底上合成纳米线,随后在纳米线薄膜表面沉积铝(100纳米)/金(20纳米)电极。得益于极高的比表面积、高孔隙率、光子捕获效应以及正反双向光照特性,该双金属光电探测器在1伏偏压下实现了创纪录的超高性能——响应度达~12348 A/W,光电暗电流比高达~298846。该器件还展现出优异的探测率~3.27×101? mHz?·?W?1及外量子效率~7.73×10?%。
关键词: GaInO3、纳米线、双金属、超高响应度、紫外光电探测器、静电纺丝
更新于2025-09-19 17:13:59
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异质结紫外光电探测器的研究进展:材料、集成与应用
摘要: 近年来,具有"5S"特性(高灵敏度、高信噪比、优异的光谱选择性、快速响应及良好稳定性)的紫外光电探测器(UV PDs)被视为极具前景的光电子器件。为实现高性能UV PDs,通过构建异质结形成内建电场以抑制光生载流子复合并提升收集效率。本进展报告首先探讨了异质结的基本组成要素,包括紫外响应半导体及其他具有独特效应的功能材料;随后总结了构建晶格匹配异质结、范德华异质结构及其他类型异质结的策略;最后阐述了基于异质结/异质结构UV PDs的多种应用,包括柔性光电探测器、逻辑门及图像传感器。本研究勾勒了应用于异质结/异质结构UV PDs的多元材料体系及基础组装方法,将有助于开拓新可能性并呼吁进一步挖掘异质结潜力。
关键词: 紫外光电探测器、异质结、半导体、范德华异质结构、晶格匹配异质结
更新于2025-09-19 17:13:59
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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
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。
关键词: 探测率,氧化锌,自供电,低成本,紫外光电探测器,射频溅射
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2018年IEEE第八届纳米材料:应用与特性国际会议(NAP) - 乌克兰扎托卡(2018.9.9-2018.9.14)] 2018年IEEE第八届纳米材料:应用与特性国际会议(NAP) - 基于低温溶液生长法制备的纳米结构n-ZnO/p-CuI和n-ZnO/p-NiO二极管异质结的半透明紫外光电探测器
摘要: 本研究探究了通过低温溶液生长法制备的宽带隙双极二极管纳米结构异质结。脉冲电沉积氧化锌纳米棒阵列、连续离子层吸附反应(SILAR)技术生长的氧化镍与碘化铜薄膜的晶体结构与光学特性,以及该异质结的二极管参数与光电特性表明:它们有望用于制造低成本、便携式的软紫外光半透明光电探测器。
关键词: 紫外光电探测器,碘化铜,氧化镍,纳米晶体结构,比探测率,氧化锌
更新于2025-09-16 10:30:52
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锑掺杂氧化锌纳米线的合成、表征及其紫外光电探测器应用
摘要: 通过化学气相沉积法合成了具有六方纤锌矿结构的Sb掺杂ZnO纳米线,掺杂Sb的主要电荷态为Sb5+。光致发光光谱表明浅受主(极可能是SbZn-2VZn复合体)的存在。另一方面,Sb掺杂导致纳米线中本征和杂质施主增多。随后制备了单根Sb掺杂ZnO纳米线的场效应晶体管,其输运特性显示为n型导电性。要获得稳定的Sb掺杂p型ZnO,需进一步研究浅受主与施主间的竞争关系及Sb价态的影响。最后,我们展示了Sb掺杂ZnO纳米线在纳米级紫外探测器中的潜在应用。
关键词: 场效应晶体管、紫外光电探测器、锑掺杂氧化锌纳米线、光致发光、化学气相沉积
更新于2025-09-16 10:30:52
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从块状到多孔氮化镓晶体:精确的结构控制及其在紫外光电探测器中的应用
摘要: 多孔氮化镓具有比表面积大、带隙可调及光学性能优异等诸多独特优势。本研究开发了一种通过高温退火制备多孔氮化镓单晶的简便有效方法,系统考察了不同退火温度对氮化镓多孔结构、晶体质量及光学性能的影响,总结出退火温度、时间与氮化镓多孔结构的关系模型。基于此制备了多孔氮化镓紫外光电探测器,并首次研究了多孔结构对器件性能的影响。研究发现适当的多孔结构能提升探测器性能,据此提出了可能的性能增强机制。凭借优异性能与简易制备工艺,多孔氮化镓晶体有望成为紫外光电探测器的理想候选材料。
关键词: 光学特性、晶体质量、紫外光电探测器、高温退火、多孔氮化镓
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过耦合CuO纳米结构增强ZnO纳米棒阵列/p-GaN自供电紫外光电探测器的光响应性能
摘要: 通过低温水热法制备了氧化锌纳米棒阵列(ZnO NRAs)与珊瑚状氧化铜纳米结构(CuO CLNs)的复合结构。采用直接接触法构建了基于ZnO NRAs/CuO CLNs/p-GaN异质结构的自供能紫外(UV)光电探测器(PD)。在紫外光照(1.46 mW cm?2)条件下,ZnO NRAs/CuO CLNs/p-GaN异质结自供能PD在0 V偏压下的光电流/暗电流比(Iphoto/Idark)、光电响应度和比探测率分别达到1143、1.44 mA W?1和5.9×1010 cm Hz1/2/W,较ZnO NRAs/p-GaN自供能PD分别提升约187倍、104倍和153倍。此外,耦合CuO CLNs后该探测器展现出更快的响应速度、优异的稳定性和重复性。通过能带图分析了光响应性能增强的机理。
关键词: 自供电、氧化铜纳米结构、紫外光电探测器、氧化锌纳米棒
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于InGaZnO超晶格纳米线阵列的高性能透明紫外光电探测器
摘要: 由于其独特的能带结构带来的高效光生载流子分离与收集特性,超晶格纳米线(NWs)作为高性能光电器件的活性材料具有巨大潜力。本研究通过常压化学气相沉积(CVD)法制备出具有超晶格结构且化学计量比可控的InGaZnO纳米线。沿纳米线轴向方向可观察到InGaO(ZnO)4+块体与InO2-层完美交替堆叠形成的周期性层状结构。值得注意的是,当配置为独立纳米线光电探测器时,镓浓度被发现会显著影响纳米线表面吸附的氧空位和氧分子数量,这些因素直接决定了纳米线通道的光电导特性?;谟呕嘏ǘ龋碔n1.8Ga1.8Zn2.4O7)的独立纳米线器件展现出卓越性能:紫外(UV)探测时响应度达1.95×105 A/W,外量子效率高达9.28×107%,上升时间为0.93秒,衰减时间为0.2秒。此外,所得纳米线还能在玻璃衬底上制备成大规模平行阵列,实现全透明紫外光电探测器,其性能达到甚至优于许多高性能透明探测器。上述所有结果均表明InGaZnO超晶格纳米线在下一代先进光电器件中具有重要应用前景。
关键词: 超晶格、铟镓锌氧、纳米线、透明、紫外光电探测器
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于具有工程化后金属层的ZnO薄膜的高灵敏度、超低暗电流、自供电日盲紫外光电探测器
摘要: 本文采用射频磁控溅射与电子束蒸发技术,制备了基于具有工程化背金属层(BML)的ZnO薄膜的新型自供电日盲紫外光电探测器(PD)。通过系统研究不同背金属层(金与镍)对器件结构、光学及电学特性的影响,发现所制备的ZnO基紫外探测器在自供电模式下展现出非对称I-V曲线特征,可明确实现光伏工作模式。器件性能优异:灵敏度达10^7量级,ION/IOFF比高达149dB,暗噪声电流低于11pA,响应度超过0.27A/W?;谀艽砺鄄土斯こ袒疊ML促进光生载流子有效分离与传输的作用机制,并考察了退火工艺对紫外传感器性能的影响。500°C退火处理的器件表现出数皮安的低暗电流与2.2×10^3的高抑制比,凸显其卓越的可见光盲特性。这种通过优化退火条件实现的工程化BML方案,为基于简单ZnO薄膜结构开发高性能自供电日盲紫外探测器开辟了新途径,该方案在各类光电子应用领域具有重要价值。
关键词: 自供电、氧化锌、退火、日盲、紫外光电探测器、射频溅射
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于简易化学还原法制备的镍掺杂硫化锌纳米粒子高效紫外光电探测器
摘要: 通过简单水热法合成了镍掺杂硫化锌纳米颗粒,用于紫外光电探测器。采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究样品表面形貌,结果显示制备的纳米颗粒尺寸小于20纳米。清晰可见的选区电子衍射环表明纳米颗粒具有(hkl)晶面(111)、(220)和(311)的纳米晶特性。通过X射线衍射(XRD)进行结构分析,发现随着镍掺杂浓度增加,晶粒尺寸减小。在紫外-A光(波长约365纳米)下测试光电探测器性能时发现,制备器件的性能随镍掺杂浓度增加而提升,这归因于比表面积增大和载流子浓度提高。纳米颗粒表面氧分子的吸附-脱附机制被认为是实现紫外光探测的作用原理。
关键词: 水热法、紫外光电探测器、硫化锌纳米颗粒
更新于2025-09-16 10:30:52