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自极化BaTiO?通过调控电子浓度分布显著提升ZnO紫外光电探测器性能
摘要： 氧化锌薄膜紫外光电探测器（UV PDs）一直受限于响应速度慢和光敏度低的问题，阻碍了其更广泛应用。为突破这些瓶颈，本研究首次通过简便的一步旋涂法制备出基于自极化钛酸钡（BTO）的高性能氧化锌紫外光电探测器。与纯氧化锌薄膜紫外光电探测器相比（在350 nm紫外光、3 V偏压下开启/关闭比仅为65，响应速度慢至4.1/7.5秒），BTO-ZnO双层薄膜器件展现出超高开启/关闭比（14,300）和超快响应速度（0.11/5.80毫秒），远优于目前报道的大多数氧化锌薄膜基紫外光电探测器。数值模拟表明，BTO薄膜的自极化调控了氧化锌薄膜的电子浓度空间分布，从而实现了BTO-ZnO光电探测器的低暗电流和快速响应。该工作为基于自极化铁电材料制备高性能光电探测器提供了新途径。
关键词： 氧化锌薄膜、自极化、紫外光电探测器、钛酸钡薄膜
更新于2025-09-11 14:15:04
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ZnO网络四足体与单根纳米线的形貌及功能化对紫外检测性能的影响
摘要： 基于半导体氧化物的纳米电子器件实现快速检测与响应，是当今研究领域中一项前沿且具有挑战性的课题。器件性能主要取决于金属氧化物纳米结构的形貌特征。本研究详细探讨了三维（3-D）ZnO纳米/微米结构网络的空间构型对室温紫外探测特性的影响。研究表明：纳米结构间多重势垒的形成、以及与德拜长度同数量级的纳米结构直径，会显著影响紫外传感性能。由此证实，由相互连接的超长线状尖端（最长达10微米）构成、且线径为50-150纳米的三维ZnO网络展现出最优紫外传感性能（在5V偏压下紫外响应比达~3100）。此外，我们通过碳纳米管（CNTs）表面功能化处理，成功将单个ZnO纳米线（直径约50纳米）的紫外传感性能大幅提升——在~60-50 mW/cm2光强下获得高响应比，同时实现~1秒的快速响应与恢复时间。这些成果为开发基于半导体氧化物网络的新一代便携式紫外辐射探测器奠定了技术基础。
关键词： 碳纳米管、紫外光电探测器、氧化锌、器件、单个纳米结构、纳米传感器
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有ZnO/Ag肖特基结的全面热释光电子效应增强型紫外探测器
摘要： 作为热释电效应与光电效应的耦合效应，热释光电效应已展现出对快速响应p-n结光电探测器（PDs）的卓越调控作用。本研究利用全面的热释光电效应，基于ZnO/Ag肖特基结设计并制备了自供电柔性紫外光电探测器。通过初级热释电效应，该自供电探测器在325 nm光照下的最大瞬态光响应度可达1.25 mA W?1，较稳态信号提升1465%。相对持续的次级热释电效应会削弱肖特基势垒高度，导致稳态光电流随功率密度增加而降低。当功率密度足够大时，稳态光电流会发生反向?；谀艽冀沂玖俗酆先仁凸獾缧вΧ运蔡臀忍獾缌鞯南嘤Φ骺鼗啤Ｕ庑┙峁兄诮徊讲魅仁凸獾缧вΧ怨獾缌鞯淖饔没?，同时也为优化自供电光电探测器的性能提供了潜在途径。
关键词： 紫外光电探测器、肖特基结、二次热释电效应、光热电效应、自供电
更新于2025-09-04 15:30:14