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氧化锌纳米棒阵列作为高增益紫外光电探测器中的光吸收天线

DOI：10.1016/j.jallcom.2019.152158 期刊：Journal of Alloys and Compounds 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 水热法具有生长条件简单、低温、低成本及样品比表面积大等优势，同时入射光的等离子体吸收增强效应可通过表面等离子体共振（SPR）提升激子解离效率。本文报道了基于垂直排列氧化锌纳米棒（ZnO-NRs）阵列作为光吸收天线的高增益紫外（UV）光电探测器，其中ZnO-NRs阵列采用水热法制备。实验数据表明：当ZnO-NRs阵列间隙填充金纳米颗粒（Au-NPs）后，Au/ZnO(ZnO-NRs:Au-NPs)/Au结构紫外光电探测器的性能可进一步提升。在100 μW/cm2 365 nm光照、2V偏压下，该器件的光暗电流比达到1×10?，比探测率达到1.84×1013 Jones。文中还探讨了紫外光电探测器性能提升的物理机制。
作者： Haorong Zheng，Yurong Jiang，Shengyi Yang，Yong Zhang，Xuefeng Yan，Jinming Hu，Yuansheng Shi，Bingsuo Zou
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

介绍基于垂直排列的氧化锌纳米棒（ZnO-NRs）阵列作为光吸收天线的高增益紫外（UV）光电探测器，该阵列通过水热法制备，并探讨通过用金纳米颗粒（Au-NPs）填充ZnO-NRs阵列间隙来提升器件性能的方法。

研究成果

该研究成功展示了以ZnO纳米棒阵列作为光吸收天线的高增益紫外光电探测器，通过引入金纳米颗粒实现了性能提升。得益于表面等离子体共振效应和肖特基接触，器件获得了高光电导增益比和比探测率。通过优化器件结构和金纳米颗粒填充可进一步提升性能。

研究不足

光电探测器的响应时间相对较低，可通过优化ZnO种子层成分、缩短电极间距以及提高载流子迁移率来改善。

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