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oe1(光电查) - 科学论文

43 条数据
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  • 基于均匀TiO2纳米管阵列中嵌入银纳米颗粒的紫外光电探测器快速响应

    摘要： 二氧化钛（TiO?）因其可调节的紫外吸收带隙、可见光区低吸收系数、n型半导体特性及优异化学稳定性，在紫外光电探测器（PD）领域展现出潜在研究价值。本研究尝试探究嵌入23纳米等离子体银（Ag）纳米颗粒（NPs）的TiO?纳米结构（如纳米管NTs和纳米棒NRs）基紫外PD性能——这些Ag NPs能产生局域表面等离子体共振或近场增强效应。分别采用低成本简易的电化学阳极氧化法和水热生长法，在钛基底上成功制备出高度均匀（1微米高）的垂直TiO? NTs和NRs。X射线衍射分析证实NTs形成锐钛矿相，而NRs以金红石相为主。通过场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见-近红外光谱及拉曼光谱等技术，系统表征了这些纳米结构的表面形貌、晶体结构及吸收光谱。研究团队制备了以Ag（含/不含Ag NPs）为顶电极、Ti为底电极的Ag/(TiO?纳米结构)/Ti基紫外PD，并系统测试了365纳米紫外光照射下的电流-电压特性、响应度（1.37 AW?1）、探测率（5.18×101? Jones）、外量子效率（465.42%）、上升时间（0.43秒）和衰减时间（0.70秒）等电学性能。其中锚定Ag NPs的TiO? NTs展现出更优的光电流特性。通过构建能带示意图深入分析器件工作原理，发现氧离子脱附、自由载流子浓度增加及局域表面等离子体效应共同促进了光响应性能提升。

    关键词： 纳米粒子，紫外光电探测器，响应度

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • Ag/rGO对等离子体修饰SnO2复合材料光学性能的影响及其在自供电紫外光电探测器中的应用

    摘要： 采用简便的水热法合成了银-还原氧化石墨烯（Ag/rGO）等离子体修饰的二氧化锡（SnO2）复合材料，通过将Ag/rGO引入SnO2纳米棒作为光阳极，组装成自供电紫外光电探测器（UVPD）。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱和紫外-可见分光光度计对合成样品进行了详细表征。所制备的Ag/rGO薄膜因局域表面等离子体共振（LSPR）效应表现出增强的光吸收性能。当优化添加1.0 wt.% Ag/rGO时，基于SnO2的UVPD因光吸收增强和电荷复合有效抑制而展现出显著的光电流响应。该器件性能优异，光电流密度达到0.29 mA·cm?2，开关比高达195且响应速度快，优于未修饰器件。此外，经TiCl4水溶液处理的等离子体修饰SnO2光阳极所制UVPD获得了更高光电流，最大值达5.4 mA·cm?2，使其在紫外检测中表现突出。

    关键词： 等离子体修饰的SnO2复合材料、银/还原氧化石墨烯、紫外光电探测器、SnO2纳米棒、表面等离子体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于掺杂ZnO薄膜的紫外光电探测器

    摘要： 本文报道了基于掺杂ZnO薄膜的紫外（UV）光电探测器的实现。该ZnO p-n结制备于氧化铟锡（ITO）镀膜玻璃上，由基于镓掺杂（2 at.%）和氮掺杂（20 at.%）ZnO薄膜的n型和p型层组成。通过电流-电压（IV）特性、光敏性、光电响应度和光电流增益等参数测定器件性能。在5V反向偏压下，该ZnO基紫外光电探测器展现出10.9的光敏性、2.1×10?2 AW?1的光电响应度及7.2×10?2的光电导增益。

    关键词： 紫外光电探测器、溶胶-凝胶旋涂法、p-n结、掺杂氧化锌薄膜

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 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。

    关键词： 氧化锌、协同门控效应、柔性电子器件、紫外光电探测器、开关比

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 海绵模板法制备超薄氧化锌纳米片用于印刷紫外光电探测器

    摘要： 本文描述了一种简单便捷的合成大量氧化锌纳米片的方法，这些纳米片适用于制备印刷紫外光电探测器的关键组件——胶体纳米墨水。通过以具有大比表面积的三维聚合物海绵为模板，采用原子层沉积技术制备出氧化锌纳米片。包括扫描电子显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜在内的系统研究表明，所合成的氧化锌纳米片具有良好的结晶质量和机械柔韧性。将氧化锌纳米片分散于溶剂中形成稳定胶体纳米墨水后，采用印刷方法制备出紫外光电探测器。这种以氧化锌纳米片为功能材料的印刷紫外光电探测器展现出高达148 A/W的响应度和19秒的响应时间。本研究可能为印刷电子器件生产大量功能纳米片提供实用方法，为开发高性能、低成本、大面积印刷及柔性电子器件铺平道路。

    关键词： 原子层沉积、印刷电子学、紫外光电探测器、氧化锌纳米片

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有高性能的纳米等离子体一维金刚石紫外光电探测器

    摘要： 金刚石纳米线因其独特的物理化学性质，在电化学传感器、光电子学和纳米光子学应用领域近期备受关注。然而基于金刚石纳米线的紫外光电探测器尚未见报道，这既源于合成具有可控形貌的晶体金刚石纳米线存在技术挑战，更根本的原因在于该材料高载流子浓度与低迁移率的特性限制了可实现的响应率。通过将超纳米晶金刚石(UNCD)纳米线与贵金属纳米颗粒的纳米等离子体增强效应协同整合，为克服这些缺陷提供了极具前景的解决方案。本研究报道了硼掺杂超纳米晶金刚石纳米线负载铂纳米颗粒的制备工艺，由此构建的自供电紫外光电探测器在零偏压条件下展现出300纳米波长处388安培/瓦特的超高响应率、约20毫秒的快速响应时间，以及五个数量级以上的优异紫外/可见光抑制比。

    关键词： 紫外光电探测器、纳米线、金属纳米粒子、超纳米晶金刚石、纳米等离子体学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 在ZnO纳米棒种子层上生长三维ZnO纳米棒以实现高响应度紫外光电探测器

    摘要： 通过水热法在含水平取向氧化锌纳米棒（NRs）的ZnO种子层上合成了三维ZnO纳米棒阵列。采用旋涂法制备了不同纳米棒密度的ZnO种子层，并利用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对不同种子层及ZnO纳米棒阵列进行表征。基底上水平分散的纳米棒在种子层中形成重叠结结构，构成ZnO纳米棒网络。生长于含水平纳米棒种子层上的纳米棒呈多向取向，最终形成花状三维ZnO纳米棒阵列?；诟媚擅装粽罅械拇衅鞯缱杷鎆nO种子层中纳米棒添加量的增加而显著降低。结果表明其紫外光电流从1.7μA提升至23μA，适用于实际光电器件的制备。

    关键词： 紫外光电探测器，氧化锌纳米棒，籽晶层，光电流，水热法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 氮掺杂石墨烯量子点在短/中/长波紫外光下光学性质的变化及其在紫外光电探测器开发中的应用

    摘要： 采用单一氨基葡萄糖前驱体合成的氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）被用于开发新型紫外光探测器。通过短波（254 nm）、中波（302 nm）和长波（365 nm）紫外光照射可改变NGQDs的光学特性，使其对深紫外至中紫外（200-320 nm）的吸收减弱，而对320 nm以上波段的吸收增强。经紫外处理的NGQDs呈现显著的蓝光及近红外荧光猝灭现象，同时伴随绿/黄光发射的急剧增强，这一特性可作为潜在的紫外传感机制。傅里叶变换红外光谱检测表明这些发射变化源于官能团的减少，而自由基驱动的聚合反应使NGQDs平均粒径从4.70 nm增大至11.20 nm（处理60分钟时）。基于其强紫外吸收特性和对紫外辐照的高灵敏度，本研究利用所制NGQDs构建了紫外光探测器。该器件在长/中/短波紫外光测试中展现出高达0.59 A/W的光响应度和1.03×1011 Jones的优异光电探测率，并具有高度特征性的波长依赖性可重复响应。研究表明通过不同波长紫外处理可可控调控NGQDs的光学/结构特性，从而制备出兼具高响应度与探测率的新型NGQD基紫外光探测器。

    关键词： 紫外光电探测器，光学性能改性，短波/中波/长波紫外处理，紫外传感器，氮掺杂石墨烯量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019.5.19-2019.5.23）] 2019化合物半导体周（CSW）- 采用p-GaN/AlGaN/GaN异质结构的高响应度低暗电流紫外光电探测器

    摘要： 本文报道了一种具有高响应度和高光电暗电流比（Iph/Idark）的p-GaN/AlGaN/GaN异质结光电探测器（PD）。由于p型GaN对异质结中二维电子气的本征耗尽作用，该探测器在保持AlGaN/GaN异质结器件高光电流和高响应度优势的同时，显著抑制了暗电流。因此，在365 nm波长、5 μW/mm2强度的紫外光照射下，器件在5 V偏压时实现了2×10? A/W的大响应度和10?的高Iph/Idark值。此外，该器件还展现出约3000的优异紫外-可见光抑制比。与已有报道相比，本工作器件的卓越性能表明基于p-GaN/AlGaN/GaN异质结的光电探测器在高灵敏度紫外探测领域具有重要应用潜力。

    关键词： p型氮化镓、氮化镓/铝镓氮异质结构、紫外光电探测器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用RuOx接触的高温β-Ga?O?肖特基二极管与UVC光电探测器

    摘要： 采用有意氧化钌（RuOx，x≈2.1）肖特基接触，在201型β-Ga2O3单晶衬底上制备了具有极低漏电流的高温β-Ga2O3肖特基二极管，可在350℃下实现灵敏的UVC探测。这些RuOx:β-Ga2O3肖特基接触在±3V电压下整流比超过10^10，在-3.0V反向偏压下漏电流密度低于1nA/cm2（约1pA），且该特性在24-350℃范围内保持稳定。如此优异的高温低漏电流性能源于其在350℃时高达2.2eV的肖特基势垒高度，且该势垒经反复高温工作仍保持稳定。尽管未针对光探测进行优化，这些肖特基接触在350℃下仍能检测UVC（λ=248nm）辐射，其UVC/暗电流比达~10^3。RuOx:β-Ga2O3肖特基接触具有的超高热稳定整流势垒特性，使其成为高温β-Ga2O3整流二极管和UVC光电探测器的理想候选材料。

    关键词： 高温器件、肖特基接触、二氧化钌、氧化镓、二氧化钌、紫外光电探测器

    更新于2025-09-11 14:15:04