研究目的
制备垂直排列的ZnO/AlN核壳纳米线，以增强紫外发射和实现双色紫外光电探测，解决光电器件中表面态钝化及性能提升的挑战。
研究成果
ZnO/AlN核壳纳米线在紫外发射和光电探测性能方面表现出显著提升，包括更高的响应度、更快的响应速度以及双色探测能力。这归因于单晶AlN壳层的有效表面钝化作用，减少了非辐射复合。该研究为开发高性能纳米光子学和电子器件展示了一种有前景的方法。
研究不足
该制造工艺虽然简单，但在更大面积上的可扩展性或均匀性可能存在局限。本研究聚焦于特定紫外波长（325纳米和193纳米），未深入探讨其他条件下的性能表现或不同环境中的长期稳定性。使用单根纳米线器件可能无法完全代表基于阵列的应用场景。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用两步法制备核壳纳米结构，先通过气相传输法(VPT)生长氧化锌(ZnO)纳米线，再通过溅射工艺沉积氮化铝(AlN)壳层。该方法因其实现均匀单晶涂层的简便性和可控性而被选用。
2：样本选择与数据来源：
样本包括生长在蓝宝石衬底上的裸ZnO纳米线和ZnO/AlN核壳纳米线。数据来源于形态学、结构、光学及光电特性表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包含用于AlN沉积的溅射系统、生长ZnO的气相传输装置、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)光谱仪、时间分辨荧光(TRPL)仪及光电探测器测量系统。材料包括ZnO、AlN、蓝宝石衬底、Ti/Au电极及SiO2/Si衬底。
4：实验流程与操作步骤：
首先用VPT在蓝宝石上垂直生长ZnO纳米线，随后溅射AlN包覆层。通过SEM、TEM和XRD/XPS进行形貌结构表征，采用PL/TRPL进行光学研究，制作基于SiO2/Si衬底的单纳米线光电器件并装和Ti/Au电极，测量紫外(325nm)和真空紫外(193nm)光照下的光电响应。
5：数据分析方法：
通过SEM/TEM图像分析形貌与厚度，利用XRD/XPS验证结构成分。采用指数拟合计算PL衰减曲线寿命，通过I-V/I-t曲线测定光电流、响应度、响应时间和亮暗电流比(Ilight/Idark)。
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