ZnO纳米棒/CdS量子点的制备及紫外-可见探测性能研究

本文采用水热法在ITO衬底上制备了ZnO纳米棒阵列,然后用化学水浴沉积法在纳米棒上制备CdS量子点。分别利用SEM和XRD对样品形貌和晶体结构进行表征。结果表明,球状的CdS量子点均匀地包覆在ZnO纳米棒表面,且结晶质量较好。基于ZnO纳米棒和ZnO纳米棒/CdS量子点制备的探测器对紫外光都具有很好的响应,然而与ZnO纳米棒探测器相比,ZnO纳米棒/CdS量子点探测器在相同条件下的光电流提高了7倍,为0. 52 mA。此外,ZnO纳米棒/CdS量子点探测器对绿光和蓝光也表现出了很好的响应。     

电化学沉积法制备ZnO纳米柱及自驱动紫外探测性能研究

采用提拉法在ITO衬底上制备种子层,并使用电化学沉积制备高度取向的氧化锌纳米棒,研究了不同提拉次数下籽晶层厚度与电化学沉积电位对氧化锌纳米棒形貌的影响。在此基础上,制备了自驱动型紫外探测器并测试了其光响应谱。结果表明,该探测器可以对部分紫外波段(300~400 nm)有选择性地光响应,峰值响应度为0.012 A/W。     

自供能TiO2纳米管紫外探测器的制备与性能研究

采用液相沉积法在ITO衬底上以ZnO纳米棒阵列为模板合成了TiO₂纳米管阵列,并采用SEM、XRD对样品的形貌、结构等进行表征。在此基础上,以空白ITO导电玻璃为对电极制备了光电化学型紫外探测器,并对其光响应特性进行测试。实验结果表明,制得的TiO₂纳米管轻微弯曲,由单一稳定的锐钛矿相组成。制得的自供能TiO₂纳米管紫外探测器对300~400 nm紫外波段非常敏感而对可见光区无响应。在无外加偏压的条件下,TiO₂纳米管紫外探测器能够对紫外光实现探测,表现出自供能特性并且具有较高的光敏性。循环测试结果表明,制得的自供能TiO₂纳米管紫外探测器能够循环工作且性能稳定,上升时间和下降时间分别为0.33 s和0.38 s。     

包埋Pt纳米粒子对金属-半导体-金属结构ZnO紫外光电探测器性能的影响

利用射频磁控溅射设备制备ZnO薄膜, 最终制备ZnO/Pt纳米粒子/ZnO 结构的金属-半导体-金属型紫外光电探测器. 研究了Pt纳米粒子处在ZnO薄膜层中的不同深度对金属-半导体-金属型紫外光电探测器响应性能的影响. 结果表明, 探测器的响应度随着Pt纳米粒子在ZnO薄膜层中所处深度的增大而升高. 在60 V偏压下, 包埋Pt最深的探测器在波长365 nm处取得响应度最大值1.4 A·W^-1, 包埋有Pt探测器的响应度最大值为无Pt 纳米粒子探测器响应度最大值的7倍. 结合对ZnO薄膜表面的表征及探测器各项性能的测试, 得出包埋Pt纳米粒子增强器件的响应性能可归因于表面等离子体增强散射.     

ZnO纳米线紫外探测器的制备和快速响应性能的研究

一维ZnO纳米结构由于具有比表面积大、室温下具有大激子结合能等特点而受到广泛关注. 但是如何实现纳米结构的器件一直是目前研究的一个挑战. 文章通过水热方法, 在玻璃衬底上实现了ZnO纳米线横向生长, 并制备出基于ZnO纳米线的金属-半导体-金属紫外探测器. 测量结果显示器件在365 nm处探测器的响应度达到5 A/W, 并且制备的探测器在空气中对紫外光照具有快速的响应, 其上升时间约4 s, 下降时间约5 s, 这与ZnO纳米线中的氧空位吸附和脱附水分子相关.     

表面修饰ZnO纳米线紫外光响应的增强效应

制备了基于单根ZnO纳米线的紫外光探测原型器件,并研究了聚苯乙烯硫酸钠表面修饰对器件紫外响应特性的影响.研究发现,在相同的紫外光照射条件下,表面修饰后的器件对紫外光的探测灵敏度比修饰前提高了3个数量级.I-V特性研究表明,修饰前后器件在光照时的电导没有明显变化,但修饰后器件的暗电导却下降了3个数量级.这说明通过表面修饰降低探测器的暗电导是提高紫外光探测器灵敏度的一条重要途径. 关键词： 紫外光探测器 纳米结构 ZnO 表面修饰     

基于水热法制备的ZnO纳米棒的CO传感器

纳米结构的氧化锌(ZnO)可以吸附大量的气体,并且在吸附了气体之后形成特定的表面态,从而对其导电性产生显著的影响。用水热法在ITO电极之间制备了ZnO纳米棒阵列,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等表征后发现,制得的ZnO纳米棒具有较好的结晶性。在200℃下,当1.25mg/L的CO气体通过ZnO纳米棒时,ITO电极两端的电流发生了较明显的改变,显示该装置对CO气体具有较明显的响应(灵敏度为18)。可以预见通过改变电极之间生长的ZnO纳米结构形貌,提高纳米结构的表面利用率,以及适当提高测试温度,可以进一步提高传感器的灵敏度。制作的气体传感器具有简单、廉价、环保的特点,对于气体传感器的设计提供了新的思路。     

基于高阻ZnO薄膜的光电导型紫外探测器

本文通过射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积一层ZnO薄膜, 制备了Al-ZnO-Al 结构光电导型紫外探测器件, 并在室温下测试了所制备器件的暗场特性及其对紫外线的响应特性. 暗场条件下器件电流特性测试结果表明所制备的ZnO薄膜电阻率达到了3.71×10⁹ Ω · cm, 是一种高阻薄膜. 在波长365 nm, 光强303 μW/cm²的紫外线照射下, 薄膜的电阻率为7.20×10⁶ Ω · cm, 探测器明暗电流比达到了516. 40 V偏置电压条件下周期性开关紫外线照时, 探测器的上升和下降时间分别为199 ms和217 ms, 响应速度快且重复性好, 并利用ZnO半导体表面复合慢过程和体复合快过程对瞬态响应过程进行了理论拟合分析. 本文研究结果表明, 高阻ZnO薄膜紫外探测器具有良好的紫外光电响应特性.     

铕掺杂氧化锌纳米棒阵列材料的制备及光学性能研究

通过低温化学方法在多孔硅柱状阵列(NSPA)衬底上制备得到铕掺杂ZnO(ZnO∶Eu)纳米棒阵列结构。实验方法简单、条件温和,有效地实现了ZnO纳米棒和铕离子之间的能量转移,丰富了ZnO纳米半导体材料体系的发光。X射线衍射以及X射线光电子能谱证实铕离子成功掺杂进了ZnO晶体中。室温荧光光谱测试结果表明:ZnO∶Eu纳米棒阵列可实现从紫外光到蓝-绿光的宽谱带发射,其中发光中心位于～380 nm的紫外光源于ZnO的带边发射,位于450～570 nm的蓝-绿光源于ZnO的本征缺陷发光,而位于～615 nm的红光发光则源于铕离子核外电子4f壳层结构。同时借助于能带示意图对光致发光机理进行了分析。     

Ag修饰TiO2纳米管紫外探测器的构筑及性能研究

以液相沉积法在FTO衬底上制备了TiO_2纳米管阵列,在室温下利用光沉积法在TiO_2纳米管表面修饰金属纳米Ag颗粒,并采用SEM、EDS、XRD对样品的形貌、成分、结构等进行表征.实验结果表明,制备的TiO_2纳米管分布均匀,由锐钛矿相组成,并在管壁有明显的纳米Ag颗粒附着.以Pt为对电极制备了Ag/TiO_2纳米管紫外探测器,光响应测试结果表明,Ag/TiO_2纳米管紫外探测器具有可见光盲特性,可以实现对紫外光的探测.与TiO_2纳米管紫外探测器相比,Ag修饰TiO_2纳米管紫外探测器光电流密度提高至91μA/cm2,开关比可达2 251,紫外探测性能显著提高.     

ZnO纳米棒的低温溶液法制备、光电特性研究及其在有机/无机复合电致发光中的应用

利用水热法制备了垂直于衬底的定向生长的ZnO纳米棒,利用扫描电子显微镜及光致发光的方法对其形貌及光学特性进行了表征,利用场发射性能测试装置对ZnO纳米棒的场发射性能进行了测试.结果表明:利用水热法在较低的温度(95 ℃) 下生长了具有较好形貌和结构的ZnO纳米棒,并表现出了较好的场发射特性,当电流密度为1 μA/cm²时,开启电场是2.8 V/μm,当电场为6.4 V/μm时,电流密度可以达到0.67 mA/cm²,场增强因子为3360.稳定性测试表明,在5 h内,4.5 V/μm的电场下,其波动不超过25%.将制备的ZnO纳米棒应用到有机/无机电致发光中,其中ZnO纳米棒为电子传输层,m-MTDATA(4,4',4″-tris{N,(3-methylphenyl)-N-phenylamino}-triphenylamine) 为空穴传输层,得到了ZnO的342 nm的紫外电致发光,此发光较ZnO纳米棒光致发光的紫外发射有约40 nm的蓝移. 关键词： ZnO纳米棒 场发射 水热法 有机/无机复合电致发光     

ZnO纳米墙的电化学沉积法制备及紫外探测性能分析

以硝酸锌水溶液作为电沉积液,采用电化学沉积法制备了氧化锌(ZnO)纳米墙,研究了沉积电压对其表面形貌、晶体结构、拉曼光谱、光致发光谱、透过率以及紫外探测性能的影响。实验结果表明,该方法制备的ZnO纳米墙的均匀性较好,具有纤锌矿结构,沿(002)晶面择优生长,有较明显的E_2(high)模峰,在394 nm处有较强烈的紫外激发峰。紫外探测实验表明:在紫外光照射下,ZnO纳米墙的光电流迅速达到饱和,当沉积电压为1.6 V时,ZnO纳米墙的光电流值最大,对应的响应时间和恢复时间分别为1.36 s和2.23 s;当测试偏压为5 V时,光暗电流比为38.96,光电响应度为0.611 A/W。     

水热法合成ZnO纳米棒图案及其场增强效应

利用水热合成方法在图案化的Au岛上合成了ZnO纳米棒图案,采用的溶液体系为六次甲基四胺和硝酸锌溶液,ZnO纳米棒的基底是ITO导电玻璃上的有序Au岛. 由于ZnO的异相成核速度在Au和ITO基底上具有不同的成核速度,因此ZnO优先生长在成核速度快的Au岛上,同时由于受到了溶液中前驱物种扩散的限制,纳米棒继续生长也被受到了约束. 通过调控六次甲基四胺和硝酸锌的浓度,可以调整不同的图案. 此外,利用X射线衍射、光致发光谱和场发射特性性能对水热合成的ZnO纳米棒图案进行了研究. ZnO纳米棒表现出良好的场增强性     

氧化锌纳米颗粒薄膜的近紫外电致发光特性研究

利用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备了ZnO纳米颗粒薄膜(ZnO nanoparticle film),并以此为发光层制备了结构为ITO/ZnO nanoparticle/MEH-PPV/LiF/Al的电致发光器件.通过调整器件发光层厚度,对器件的发光光谱和电学特性进行测试研究,发现该器件在一定的直流电压下可以得到以ZnO近紫外(中心波长390 nm)发光为主的电致发光光谱,显示出较好的ZnO近紫外电致发光特性.对该器件的发光机理进行了一定的研究,认为该器件的发光是基于载流子隧穿.     

光电子技术与器件 光探测与器件

O434．22 2005042906 ZnO肖特基势垒紫外探测器=ZnO Schottky barrier UV photodetector[刊,中]／高晖(电子科技大学微电子与固体电子学院,四川,成都(610054)),邓宏…／／发光学报,- 2005,26(1),-135-138 以p-Si(111)为衬底,用水热法首次制得六棱微管 ZnO,并以此为有源区利用平面磁控溅射技术沉积得到Ag 叉指状电极,从而制作了Ag／n-ZnO肖特基势垒结紫外探测器。对该紫外光探测器的暗电流和365 nm波长光照下的光电流、光响应和量子效率进行了测试。测试结果表     

ZnS修饰对ZnO纳米棒：P3HT复合薄膜I-V性质的影响

本文通过化学浴沉积法获得了直径约为50 nm, 长度约为250 nm的ZnO纳米棒阵列, 引入纳米ZnS对ZnO纳米棒进行表面修饰, 分别制备得到了具有ITO (indium tin oxides)/ZnO/Poly-(3-hexylthiophene) (P3HT)/Au和ITO/ZnO@ZnS/P3HT/Au结构的多层器件. 通过I-V曲线对比讨论了两种结构器件的开启电压, 串联电阻, 反向漏电流及整流比等参数, 认为包含ZnS修饰层器件的开启电压、串联电阻、反向漏电流明显降低, 整流比显著增强, 展现出更优异的电子传输性能. 光致发光光谱分析结果证实由于ZnS使ZnO纳米 棒的表面缺陷产生的非辐射复合被明显抑制, 弱化了电场激发下的载流子陷获, 改善了器件的导电特性. 关键词： ZnO纳米棒阵列 表面修饰 电流-电压特性     

LED光激活氧化锌纳米棒的乙醇气敏特性

利用水热法制备了氧化锌纳米棒材料,分析表征了样品的形貌及晶体结构特征,并测试了氧化锌纳米棒的光致发光谱。在室温条件下,研究了ZnO 纳米棒在不同波长的发光二极管(LED)光激发下对乙醇气体的气敏特性。结果表明:波长小于405 nm的紫外光对氧化锌纳米棒的气敏特性有着显著的影响,光致载流子对氧化锌的气敏特性有重要作用。分析讨论了室温下光激活纳米氧化锌气敏的机理。     

In掺杂的ZnO纳米棒的共振Raman光谱研究

本文报道In掺杂ZnO纳米棒的成功制备和对其结构以及光荧光性能的详尽研究。在室温条件下ZnO的共振拉曼谱线容易受到很强的荧光干扰, 甚至导致共振拉曼谱线完全被湮没。微量In掺杂入ZnO纳米棒中, 调控紫外发光峰由378 nm(纯ZnO)红移至397 nm; 另外, 在制备过程中引入过量的氧, 在样品中产生大量缺陷, 降低了ZnO的紫外近带边发光峰强度。这两方面导致在室温下可清楚的观察到In掺杂ZnO纳米棒的6阶LO拉曼峰。     

Mn掺杂ZnO纳米棒阵列的制备及其磁学性质研究

在95 ℃条件下通过水热方法制备出垂直于ITO基底高密度均匀生长的Mn掺杂ZnO（ZnO：Mn）纳米棒阵列. 纳米棒的直径约为100纳米,长约1微米,且沿［001］方向生长. XRD和XPS结果证实了Mn以替位方式掺杂到纳米棒中,并且掺杂浓度与反应物中的Mn离子浓度似呈正比关系. 所制备的ZnO：Mn纳米棒在室温均有铁磁性,其饱和磁化强度随反应物中Mn离子浓度的提高,饱和磁化强度呈现出先增大,5at.%时达到最大值,0.11 emu/g,然后减小. 铁磁性来源于取代Zn离子的Mn离子之间的铁磁交换相互作用.     

湿化学法合成Co掺杂ZnO薄膜的微结构及发光特性

采用湿化学法在ITO玻璃衬底上制备了纳米棒结构的Co掺杂ZnO薄膜.XRD结果表明Co掺杂的ZnO没有出现杂相.SEM结果表明掺杂样品是由ZnO纳米棒团簇结构组成,且团簇的密度随着Co掺杂浓度的增大而增大.光致发光光谱表明Co掺杂导致薄膜的带隙发生红移.