異質結法提高ZnO微米線紫外探測器的性能.pdf

1、氧化鋅（ZnO）是一種具有六方晶體結構的直接帶隙寬禁帶半導體材料，在室溫下的禁帶寬度為3.37 eV，激子束縛能高達60 meV。由于價格低廉，制備簡單，熱穩(wěn)定性高并且具有生物相容性，因此，它具有廣泛的應用。近年來，基于ZnO材料的紫外探測器取得了很大的進展。然而，由于ZnO材料具有氧空位和鋅間隙等固有缺陷，導致大多數(shù)的紫外探測器響應、回復速度慢，開關電流比低，光電流穩(wěn)定性差。因此，制備一種基于氧化鋅材料的高性能紫外探測器具有重要的意義

2、。
　　針對如何提升ZnO基紫外光探測器的性能，研究者們從不同方面對探測器進行了改進，比如從接觸類型上展開研究，利用肖特基接觸來代替歐姆接觸，紫外器件的靈敏度，響應、回復時間等性能得到明顯的改善；比如選用兩種合適的半導體來構造異質結以提升紫外器件的性能。研究結果表明，通過在ZnO材料表面包裹一層半導體材料，ZnO的表面態(tài)會被鈍化，其禁帶寬度也會被調(diào)整，復合材料的紫外性能將會得到顯著改善。
　　本論文利用異質結以及表面鈍化作用

3、，通過在ZnO微米線表面修飾一層ZnS殼層，最終實現(xiàn)對ZnO微米線紫外探測性能的提升。硫化鋅（ZnS）是一種屬于Ⅱ-Ⅵ族半導體的直接帶隙半導體材料，其能帶結構與晶格常數(shù)和ZnO具有較好的匹配度，因此ZnS是在ZnO表面構建異質結的合理選擇。在具體的實驗中分別設計并制作了ZnO/ZnS異質結型紫外探測器和ZnO/ZnS場效應晶體管（FET）型紫外探測器。測試結果表明，在365 nm波長紫外光照射下，異質結型紫外探測器的暗電流比單純ZnO微