【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及紫外光传感器，尤其涉及一种紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法。
技术介绍
1、紫外光传感器在天文探测、医疗器械、大气监测、火灾监测和机器人视觉等领域有着重要应用。对于紫外光传感器，主要有以下几个性能指标受到关注：光/暗电流比、响应/恢复时间、响应度和探测率等。
2、已知的以zno纳米棒为光敏材料的紫外光传感器的结构主要分为水平接触的纳米棒阵列（如图1和图2所示）和纳米棒垂直接触的纳米棒阵列（如图3和图4所示），垂直接触的纳米棒阵列又可再分为垂直纳米棒互相接触的阵列（如图2所示）和垂直纳米棒互不接触的阵列（如图5和图6所示）。如图1所示，当处在暗环境下，纳米棒1表面吸附的氧抢夺纳米棒中的电子，在靠近纳米棒1的表面形成较厚的耗尽层2，此时电阻大，暗电流小；如图2所示，当接受紫外照射时，纳米棒1内的光生载流子中的空穴受到耗尽层电场吸引，耗尽层2变薄，电阻减小，光电流加大，这一类型紫外光传感器的特点是响应较快，但光/暗电流比不大。垂直纳米棒互相接触的阵列如如图3和图4所示所示，其原理与水平接触的纳米棒阵列相近，不同点在于，此时纳米棒密度更大，使纳米棒1间接触面积增大，导致暗电流大，同时光电流更大，这一类纳米棒阵列的特点为探测率较高，暗电流和光电流都比较大。如图5和图6所示，所示，暗电流通过种子层4传导，当暴露在紫外光3的照射中，纳米棒1中的光生载流子中的电子会流向自由电子浓度低的种子层，于是这样的纳米棒阵列体现为小暗电流，大光电流，光/暗电流比大。
3、申请号为cn201510884083.x的专利技
4、该专利技术氧化锌纳米棒阵列的制备方法只公开了垂直接触的纳米棒阵列的制备方法，没有公开水平接触的纳米棒阵列的制备方法，不能选择性地制备紫外光传感器水平接触的纳米棒阵列或垂直接触的纳米棒阵列。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以根据需要选择性地制备紫外光传感器水平接触的纳米棒阵列或垂直接触的纳米棒阵列的方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，包括以下步骤：
3、101）对衬底进行清洗并进行亲水处理；
4、102）在衬底顶面涂覆醋酸锌乙醇溶液形成醋酸锌薄膜；
5、103）控制zno种子层形貌，将醋酸锌薄膜转化为水平接触的纳米棒阵列的种子层或垂直接触的纳米棒阵列的种子层：
6、将醋酸锌薄膜转化为水平接触的纳米棒阵列种子层的步骤包括将步骤102形成的衬底和醋酸锌薄膜在去离子水中浸泡，在衬底顶面形成离散的醋酸锌颗粒后加热烘干使醋酸锌初步分解为zno；
7、将醋酸锌薄膜转化为垂直接触的纳米棒阵列种子层的步骤包括将步骤102形成的衬底和醋酸锌薄膜退火，形成zno结晶层；
8、104）通过水热法生长zno纳米棒，在种子层上形成水平接触的纳米棒阵列或垂直接触的纳米棒阵列。
9、以上所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，衬底的材质为si、石英、sio2、pi、pet或pdms，在步骤101中，包括依次在丙酮、乙醇和去离子水进行超声清洗，然后对衬底进行等离子体轰击的步骤。
10、以上所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，在步骤102中，将摩尔浓度为0.025-0.05 mol/l的醋酸锌乙醇溶液，以1500-2000 rpm的转速旋涂在清洗好的衬底上。
11、以上所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，在步骤103中，制备水平接触的纳米棒阵列的种子层时，醋酸锌颗粒间距为2-10 μm；通过控制醋酸锌颗粒的间距，控制zno纳米棒的密度；加热烘干步骤包括将衬底放置在100-130 ℃的热板上加热，时间5-10 min。
12、以上所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，在步骤103中，制备垂直接触的纳米棒阵列的种子层时，对于柔性衬底，则在130 ℃-150 ℃热板上退火，以形成良好的zno结晶；对于其余衬底，则在200-700 ℃的温度下退火，以形成良好的zno结晶。
13、以上所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，包括沉积金属电极的步骤：复数个金属电极通过硬掩模直接沉积在衬底上或通过剥离工艺沉积在衬底上。
14、本专利技术通过微调工艺可以得到水平接触的纳米棒阵列或垂直接触的纳米棒阵列，以达到不同的紫外响应性能，适应不同的使用环境。
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1.一种紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，衬底的材质为Si、石英、SiO2、PI、PET或PDMS，在步骤101中，包括依次在丙酮、乙醇和去离子水进行超声清洗，然后对衬底进行等离子体轰击的步骤。
3.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤102中，将摩尔浓度为0.025-0.05 mol/L的醋酸锌乙醇溶液，以1500-2000 rpm的转速旋涂在清洗好的衬底上。
4.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤103中，制备水平接触的纳米棒阵列的种子层时，醋酸锌颗粒间距为2-10 μm；通过控制醋酸锌颗粒的间距，控制ZnO纳米棒的密度；加热烘干步骤包括将衬底放置在100-130 ℃的热板上加热，时间5-10 min。
5.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤103中，制备垂直接触的纳米棒阵列的种子层时，对于柔性衬底，则在130 ℃-150
6.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，包括沉积金属电极的步骤：复数个金属电极通过硬掩模直接沉积在衬底上或通过剥离工艺沉积在衬底上。
...【技术特征摘要】
1.一种紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，衬底的材质为si、石英、sio2、pi、pet或pdms，在步骤101中，包括依次在丙酮、乙醇和去离子水进行超声清洗，然后对衬底进行等离子体轰击的步骤。
3.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤102中，将摩尔浓度为0.025-0.05 mol/l的醋酸锌乙醇溶液，以1500-2000 rpm的转速旋涂在清洗好的衬底上。
4.根据权利要求1所述的紫外光传感器纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤103中，制备水平接触的纳米棒...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭登极，杨彦东，钟伟威，孟凡远，廖健翔，刘聪，肖惠，刘宇航，许佼，黄立湘，王序进，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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