一种ZnO紫外光电探测器及制备方法技术

本发明专利技术属于紫外探测器技术领域，具体涉及一种ZnO紫外光电探测器及制备方法。本发明专利技术包括从下至上依次设置的ITO玻璃衬底、n型低维ZnO纳米线结构层、Mg或Cd掺ZnO薄膜层、p型低维ZnO纳米线结构层和上电极层。本发明专利技术在p层和n层之间加入Mg或Cd掺ZnO薄膜层可有效拓宽p

【技术实现步骤摘要】
一种ZnO紫外光电探测器及制备方法


[0001]本专利技术属于紫外探测器
，具体涉及一种ZnO紫外光电探测器及制备方法。

技术介绍

[0002]紫外探测器与红外探测器相比其波段更短，虚警率低、探测精度高，因此紫外探测器在军事、航空、火灾预警及环境污染监测等领域具有非常重要的应用需求。ZnO作为第三代宽禁带半导体材料，其禁带宽度为3.37eV，ZnO紫外光电探测器因本征位于紫外光区，可天然滤除可见光和红外光的影响，并可根据光生伏特效应在无能源供给的情况下使用，且制备材料无毒、原料丰富，逐渐吸引了研究者的广泛关注。
[0003]目前针对ZnO紫外光电探测器的研究主要集中在肖特基结型、p
‑
n异质结型及p
‑
n同质结型三种结构上，p
‑
n同质结ZnO紫外光电探测器与其他两种类型相比具有响应速度高、界面晶格失配小的特点，且p
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n结型紫外光电探测器可利用光伏效应形成自驱动紫外光电探测器件，在不外加电场的情况下可直接对紫外光进行检测，可在无能源供给的情况下使用。然而，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZnO紫外光电探测器，其特征在于：包括从下至上依次设置的ITO玻璃衬底(1)、n型低维ZnO纳米线结构层(3)、Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)、p型低维ZnO纳米线结构层(5)以及上电极层(7)；所述ITO玻璃衬底(1)上还设置有下电极层(2)；所述上电极层(7)与所述下电极层(2)电连接。2.根据权利要求1所述的一种ZnO紫外光电探测器，其特征在于：所述Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)的晶胞为Mg
x
Zn
16
‑
x
O
16
或Cd
x
Zn
16
‑
x
O
16
，其中x为0、1、2、3、4。3.根据权利要求1所述的一种ZnO紫外光电探测器，其特征在于：所述p型低维ZnO纳米线结构层(5)的侧壁上沉积有Ag纳米颗粒(6)。4.根据权利要求1所述的一种ZnO紫外光电探测器，其特征在于：所述上电极层(7)和所述下电极层(2)均采用Cr/Ni金属电极。5.一种ZnO紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、清洗ITO玻璃衬底(1)；依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水对ITO玻璃衬底(1)进行超声振荡清洗，使用氮气将清洗后的ITO玻璃衬底(1)吹干，并将ITO玻璃衬底(1)放置于无尘纸上；S2、制备低维n型低维ZnO纳米线结构层(3)；采用水热法制备n型低维ZnO纳米线结构层(3)；S3、将步骤S2中得到的n型低维ZnO纳米线结构层(3)转移到ITO玻璃衬底(1)上；S4、制备Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)；将上述带有n型低维ZnO纳米线结构层(3)的ITO玻璃衬底(1)放入磁控溅射真空腔中，采用直流
‑
射频共溅的磁控溅射方式制备Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)；S5、将制备好的Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)晶粒放入退火炉中以400
‑
500℃退火，高温区设置保温1
‑
2个小时；S6、制备p型低维ZnO纳米线结构层(5)；采用水热法制备p型低维ZnO纳米线结构层(5)，并将p型低维ZnO纳米线结构层(5)设置在步骤S5制备的Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)上方；S7、将带有步骤S7中制备好的p型低维ZnO纳米线结构层(5)的产品放置在磁控溅射真空腔内，采用直流磁控溅射方式将Ag纳米颗粒(6)沉积在所述p型低维ZnO纳米线结构层(5)的侧壁上；S8、在不打开真空腔的环境下，在带有Ag纳米颗粒(6)的产品上制备上电机层(7)和下电极层(2)，完成Mg或Cd掺ZnO薄膜层(4)作为中间层的ZnO紫外光电探测器的制备。6.根据权利要求5所述的一种ZnO紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述低维n型低维ZnO纳米线结构层(3)的制作过程包括以下步骤：S21、将六水硝酸锌Zn...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳芳，李鹏，包凯琦，庄光亮，封士锐，肖原彬，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：