石墨炔修饰的ZnO薄膜紫外探测器

作     者：黄志娟 喻志农 李言 王吉政 HUANG Zhijuan;YU Zhinong;LI Yan;WANG Jizheng

作者机构：北京理工大学光电学院北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 中国科学院化学研究所有机固体实验室北京100190 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2018年第34卷第9期

页      面：1088-1094页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(61675024)资助项目 

主　　题：石墨炔 ZnO 紫外探测器 响应度 探测率 

摘      要：制备了石墨炔修饰的金属-半导体-金属结构的ZnO紫外探测器,研究了不同旋涂次数的石墨炔修饰对探测器性能的影响。实验结果表明,石墨炔修饰的探测器比未修饰器件的光电流提高4倍,暗电流降低2个数量级,同时探测器的响应度和探测率也明显提高,其中旋涂2次的石墨炔修饰的器件特性为最优。在10 V偏压下,旋涂2次的石墨炔修饰的探测器响应度高达1759 A·W^(-1),探测率高达4.23×10^(15) Jones,这是迄今为止报导过的溶胶-凝胶法制备的ZnO紫外探测器的最高值。经过对探测器各项性能的测试分析可知,石墨炔修饰的ZnO探测器性能的提高归因于石墨炔良好的空穴传输特性。暗环境下ZnO与石墨炔界面处形成p-n结,使探测器的暗电流大幅降低;光照条件下光生空穴在石墨炔中聚集,减少了电子空穴对的复合,有效提高了器件的光电流。由于石墨炔修饰减少了ZnO表面的氧分子吸附和解吸附过程,器件的响应速度也明显加快。