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Facile fabrication of heterostructure with p-biocl nanoflakes and n-ZnO thin film for UV photodetectors

Journal of Semiconductors 2021年第5期42卷 70-78页

作者： Longxing Su Weixin Ouyang Xiaosheng Fang Department of Materials Science Fudan UniversityShanghai 200433China Department of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghai 200433China

Herein, high-quality n-ZnO film layer on c-sapphire and well-crystallized tetragonal p-biocl nanoflakes on Cu foil are prepared, respectively. According to the absorption spectra, the bandgaps of n-ZnO and p-biocl are confirmed as ~3.3 and~3.5 eV, respectively. Subsequently, a p-biocl/n-ZnO heterostructural photodetector is constructed after a facile mechanical bonding and post annealing process. At –5 V bias, the photocurrent of the device under 350 nm irradiation is ~800 times higher than that in dark, which indicates its strong UV light response characteristic. However, the on/off ratio of In–ZnO–In photodetector is ~20 and the Cu–biocl–Cu photodetector depicts very weak UV light response. The heterostructure device also shows a short decay time of 0.95 s, which is much shorter than those of the devices fabricated from pure ZnO thin film and biocl nanoflakes. The p-biocl/n-ZnO heterojunction photodetector provides a promising pathway to multifunctional UV photodetectors with fast response, high signal-to-noise ratio, and high selectivity.

关键词： ZnO thin film biocl nanoflakes heterostucture UV photodetector

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