作者单位
摘要
1 太原学院 材料与化学工程系,山西太原030032
2 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001
为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi2O3纳米块(Ag/Bi2O3)纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi2O3纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi2O3纳米块,且对所制备样品的晶体结构和微观形貌等进行了表征。结果表明,Ag/Bi2O3纳米块的平均尺寸约为1 μm,且Ag纳米粒子随机分布在Bi2O3纳米块表面。将涂覆Ag/Bi2O3纳米块的FTO作为工作电极,并进一步构建了自供能紫外探测器。在365 nm的紫外光照射下,Ag/Bi2O3纳米块紫外探测器能在零偏压下实现对紫外光的快速检测,这证实其具有自供能特性。相比于Bi2O3纳米块紫外探测器,Ag/Bi2O3纳米块紫外探测器的光电流得到明显提升,上升和下降时间分别缩短至29.1 ms和40.2 ms,并具有良好的循环稳定性。
紫外探测器 Bi2O3纳米块 Ag纳米粒子 自供能探测 ultraviolet photodetector Bi2O3 nanoblocks Ag nanoparticles self-powered detection 
光学 精密工程
2024, 32(5): 653
袁兆林 1,2,3,*吴永炜 1余璐瑶 1何剑锋 1,2,3[ ... ]路鹏飞 1,2,3
作者单位
摘要
1 东华理工大学 信息工程学院,江西南昌33003
2 东华理工大学 软件学院,江西南昌330013
3 江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心,江西南昌001
为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构,发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)观察它们的形貌,都呈现棒状结构。进一步,制备叉指图案氟掺杂的氧化锡(FTO)导电玻璃基底,将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上,得到5种简单结构的紫外光探测器,系统研究了它们的性能。结果表明:所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中,1% Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳,经计算,在365 nm波长处,它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W (5 V),44.63 (5 V),3.31×1012 Jones,响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。
紫外光探测器 镓掺杂氧化锌 微米棒 水热法 响应度 ultraviolet photodetector Ga-doped ZnO microrods hydrothermal method responsivity 
光学 精密工程
2024, 32(5): 643
高芳亮 1陈坤 1刘青 1王幸福 1[ ... ]李述体 1,**
作者单位
摘要
1 华南师范大学半导体科学与技术学院,广东 广州 510631
2 东莞南方半导体科技有限公司,广东 东莞 523781
界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯(Gr,2D)/GaN(3D)范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对,并在内建电场作用下发生分离。其中,光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移,而光生电子向GaN一侧迁移。在较高的电场驱动下,载流子将发生碰撞,造成光电流倍增,使得器件的光吸收效率与光电转化效率有明显提升。因此,器件在-2 V偏压条件和5 μW/cm2紫外光照射下,展示出较高的响应度(395.2 A/W)和较大的探测率(4.425×1015 Jones)值。该研究丰富了界面工程技术在Gr基紫外光电探测器的应用,为制备高性能紫外探测器提供了可能。
氮化镓 二维/三维 金属有机化学气相沉积 紫外探测器 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0304001
段雨晗 1,2,*蒋大勇 1,2赵曼 1,2
作者单位
摘要
1 长春理工大学 材料科学与工程学院,吉林 长春 130022
2 光电功能材料教育部工程研究中心,吉林 长春 130022
ZnO宽禁带半导体紫外光电探测器具有稳定性高、成本低等诸多优势,在**、医疗、环境监测等领域具有重要的应用前景。本文采用射频磁控技术在SiO2衬底上制备了ZnO薄膜,在此基础上获得了具有高增益的金属?半导体?金属(MSM)结构的ZnO紫外光电探测器。10 V偏压下,探测器的响应度和外量子效率分别为4.90 A/W和1668%。这是由于光照情况下,半导体与金属界面处的空穴俘获产生高增益所导致的。此外,进一步研究了增益效应、外加偏压和耗尽层宽度对ZnO紫外光电探测器响应度的调控规律与影响机制,为高性能紫外光电探测器的研制与性能调控提供了重要的参考依据。
ZnO 紫外光电探测器 响应度 增益效应 耗尽层 ZnO ultraviolet photodetector responsivity gain effect depletion layer 
发光学报
2023, 44(10): 1816
作者单位
摘要
南京大学电子科学与工程学院, 南京 210023
本文使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在不同切割角的c面蓝宝石衬底上外延氧化镓(β-Ga2O3)单晶薄膜, 揭示了衬底切割角对外延薄膜晶体质量的影响规律。研究表明, 当衬底切割角为6°时, β-Ga2O3外延膜具有较小的X射线摇摆曲线半峰全宽(1.10°)和最小的表面粗糙度(7.7 nm)。在此基础上, 采用光刻、显影、电子束蒸发及剥离工艺制备了金属-半导体-金属结构的日盲紫外光电探测器, 器件的光暗电流比为6.2×106, 248 nm处的峰值响应度为87.12 A/W, 比探测率为3.5×1015 Jones, 带外抑制比为2.36×104, 响应时间为226.2 μs。
超宽禁带半导体 氧化镓薄膜 金属有机物化学气相沉积 日盲紫外光电探测器 切割角 外延 ultra-wide bandgap semiconductor β-Ga2O3 film metal organic chemical vapor deposition solar-blind ultraviolet photodetector off-cut angle epitaxy 
人工晶体学报
2023, 52(6): 1007
作者单位
摘要
1 东华理工大学软件学院,江西 南昌 330013
2 东华理工大学信息工程学院,江西 南昌 330013
高性能、低成本的紫外光探测器在许多重要领域具有广泛的应用前景。首先采用简便的化学浴沉积法,在氧化铟锡(ITO)玻璃衬底上低温生长出良好取向的氧化锌纳米线阵列(ZNWAs)。ZnO纳米线的直径为30~60 nm,长度为600~900 nm。在ZNWAs上沉积聚(9-乙烯咔唑) (PVK)薄膜,形成异质结紫外光探测器。结果表明:该器件对365 nm的紫外光显示出良好的响应。经计算可得,在365 nm波长处,该器件的灵敏度、响应度、探测率、响应时间和衰减时间分别为15.33(电压为0.05 V)、37.72 A/W(电压为2 V)、1.29×1012 Jones、12.6 s和34.2 s。
材料 纳米材料 氧化锌纳米线阵列 异质结 紫外光探测器 
光学学报
2022, 42(22): 2204001
陈星 1,2,*周畅 1,2刘可为 1,2,*申德振 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学 材料科学与光电工程研究中心, 北京 100049
紫外探测技术是继红外探测与激光探测技术之后的又一项军民两用探测技术,有广阔的应用前景。真空光电倍增管和Si基光电二极管是常见的商品化紫外探测器,但是真空光电倍增管易受高温和电磁辐射干扰,需要在高压下工作;而Si基光电二极管需要昂贵的滤光片。宽禁带半导体紫外探测器克服了上述两种器件面临的一些问题,成为紫外探测器研究的热点。其中宽禁带氧化物材料,具有易于制备高响应高增益器件、有丰富的微纳结构、易于制备微纳器件的特点,引起了人们的广泛关注。本文对宽禁带半导体氧化物材料的微纳结构器件进行梳理,对近年来的一些相关研究进行了综述。其中涉及的氧化物材料包括ZnO,Ga2O3,SnO2,TiO2等,涉及的器件结构包括金属-半导体-金属型器件,肖特基结型器件,异质结型器件等。
宽禁带半导体 氧化物半导体 微纳结构 紫外探测器 wide bandgap semiconductor oxide semiconductor micro nano-structure ultraviolet photodetector 
中国光学
2022, 15(5): 912
作者单位
摘要
合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽 合肥 230601
提出一种基于多层PtSe2/TiO2纳米棒(NR)阵列的肖特基结紫外光电探测器。多层PtSe2薄膜和TiO2 NRs分别由化学气相沉积法和水热法制备,通过湿转移法,即可获得具有上下结构的多层PtSe2/TiO2 NRs肖特基结器件。光电测试结果表明,所设计的器件对波长为365 nm的紫外光具有较明显的响应,开关比高达5.5×10 4,响应度和比探测率分别可达57 mA/W和8.36×10 11 Jones。此外,器件在空气环境中非常稳定,在空气中放置5周后,光电流基本没有下降。最后,对单个器件的图像传感特性进行研究,结果表明,PtSe2/TiO2探测器可用作图像传感器,能对简单的紫外图形进行成像。
光电子学 紫外光电探测器 TiO2纳米棒阵列 PtSe2薄膜 图像传感器 
光学学报
2020, 40(20): 2025001
作者单位
摘要
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川 成都 611731
为了提高Ga2O3 基日盲紫外探测器的性能,本文使用分子束外延方法对β-Ga2O3 薄膜进行Sn 掺杂,并制备成MSM 型日盲紫外探测器。结果表明,Sn 掺杂可以改变薄膜晶体结构,使氧化镓薄膜由单晶向多晶相转变。同时,Sn掺杂紫外探测器的光电流和响应度相比于未掺杂器件产生了较大的提升,在254 nm、42 μW/cm2 紫外光照下,Sn 源温度900 ℃制备的薄膜探测器响应度为444.51 A/W,远高于未掺杂器件。此外,器件的-3 dB 截止波长从252 nm 调整到274 nm,表明Sn 掺杂可以有效调控紫外响应的波长。Sn 掺杂也会引入杂质能级,导致器件时间响应特性变差。
Sn 掺杂 β-氧化镓 日盲紫外探测器 响应度 Sn doping β-Ga2O3 solar blind ultraviolet photodetector responsivity 
光电工程
2019, 46(10): 190011
作者单位
摘要
1 西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710129
2 焦作师范高等专科学校, 河南 焦作 454001
氧化锌基紫外光电探测器较小的开关比和长的响应时间, 制约其在紫外检测中的实际应用。一种简易制备纳米金刚石修饰氧化锌纳米线紫外光电探测器的方法, 纳米金刚石和氧化锌纳米线混合物光电探测器的光电性能比氧化锌光电探测器有明显的提升: 快的响应时间和好的开关比; 优异的光电性能得益于纳米金刚石和纳米线之间的协同效应。这种策略为设计和制备新型光电系统提供了一种可能。
纳米金刚石 协同效应 纳米线 紫外光电探测器 nanodiamond synergistic effect nanowire ultraviolet photodetector 
红外与激光工程
2019, 48(1): 0120004

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