采用纳米工程硅晶片和溶胶-凝胶TiO2基异质结构在室温下制备的低成本光电探测器架构

摘要： 过去几十年里，关于二氧化钛（TiO?）纳米晶形式的研究已取得显著成果。尽管非晶态TiO?相比晶态TiO?成本要低得多，却未得到深入研究。本研究表明：在环境条件下采用n型硅纳米线阵列与非晶TiO?溶胶-凝胶构建的异质结构，其紫外-可见光探测性能获得显著提升。我们这种超低成本紫外-可见光探测器可覆盖广泛应用领域。实验数据显示，在仅1V低偏压下，器件具有0.23毫秒/0.17毫秒的快速上升/衰减时间常数，紫外波段响应度高达6.0 A/W，可见光波段达25.0 A/W。纳米线阵列结构带来的超大比表面积使光响应提升了两个数量级。除最终电极沉积外，整个器件制备均采用低成本的全溶液法在环境条件下完成。这些低成本紫外-可见宽带光探测器有望服务于广泛的应用场景。