ZnO纳米晶薄膜/p-Si异质结制备及其光电特性

为了发展高性能、低成本和结构简单的ZnO纳米 器件,在本文中,利用简便的热分解法,在p型 硅(p-Si)基底上制备ZnO纳米晶薄膜,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪 (XRD)、紫外- 可见分光光度计和荧光光谱仪,分别研究了ZnO纳米晶薄膜的形貌、晶相结构和光学特性。 结果显示:在 p-Si基底上形成不规则颗粒状ZnO纳米晶,为多晶六方纤锌矿结构。ZnO纳米晶薄膜在可 见光区光透过率 高于90%,光学带宽为3.26eV,仅在 387nm处出现一个很强的近带边(NBE)发射峰。进一步发现ZnO纳米 晶薄膜/p-Si异质结在暗态和365nm紫外光照射下都出现整流特性, 形成了二极管。在暗态下,该二极管的 整流率为3.95(±2.46 V),开启电压约为0.7V,理想因 子为4.65,反偏饱和电流为4.57×10－8 A。在365nm的 紫外光照射下,它的整流率高达24.85(±0.65V),说明它对365nm的紫外光有很高的响应,适合用于紫外光探测 器。     

ZnO纳米颗粒的紫外光探测器制备及其特性

为了发展高性能、低成本和结构简单的ZnO紫外 光探测器。在本文中,利用溶液法,制备出ZnO 纳米颗粒,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计和荧光 光谱仪,分别 研究了ZnO纳米颗粒的形貌、晶相结构和光学特性。结果显示:样品呈球形状的颗粒,尺寸 分布在6~8.5nm 之间,平均粒径为7.1nm,为六方纤锌矿结构。发现ZnO纳米颗 粒的陡峭吸收边出现在370nm附近,在390nm 处出现一个很强的近带边发射峰和一宽泛的可见光发光带。此外,利用制备的ZnO纳米颗粒 ,旋涂在刻蚀 有叉指电极的FTO(SnO₂:F)上,制备出紫外光探测器,测试了它在暗态和365 nm紫外光照下的电流-电压(I-V) 和电流-时间(I-t)特性。结果表明:紫外光探测器的灵敏度、光响应度、响 应时间、恢复时间分别为62.4(在 －3.5V处),13.6A/W(在+5V处), 15s。另外,它的光响应机理主要由于ZnO纳米 颗粒表面吸附的氧起主导作用。     

退火温度对ZnO纳米线阵列形貌、结构和光学特性的影响

为获得高质量的良好取向和低成本的ZnO纳米 线阵列,利用化学浴沉积法,在石英玻 璃基底上制备ZnO纳米线阵列,在Ar气气氛中对ZnO纳米线阵列分别进行400和800℃的退火 1h处理,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度 计和荧光光谱仪 分别研究了它们的形貌、晶相结构和光学特性。结果显示,退火处理后,ZnO纳米线平均直 径有所增加, ℃退火后,相邻ZnO纳米线产生粘结。随着退火温度增加,Z nO纳米线阵列的结晶质量逐渐提高,退 火至600℃时,其结晶质量最佳;在可见光区的光学透过率和光学带 宽随退火温度增加而下降。未退 火和退火400℃的ZnO纳米线阵列,仅在390n m波长处附近出现一个很弱的近带边发射峰, 当退火温度在600℃以上时,近带边发射峰迅速增强,并出现一个较 弱绿色发光带。