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无机钙钛矿量子点改善ZnO基紫外探测器光响应时间的研究 内容总结:
半导体量子点以其优异的光性能 [1] [2] [3] ,如量子点尺寸决定发射波长,发光谱线窄和发光效率,使得量子点在下一代照明和显示以及光通信技术和太阳电池、发光二极管、光探测器及激光上都有广泛应用。
内容:
1. 引言
半导体量子点以其优异的光性能 [1] [2] [3] ,如量子点尺寸决定发射波长,发光谱线窄和发光效率,使得量子点在下一代照明和显示以及光通信技术和太阳电池、发光二极管、光探测器及激光上都有广泛应用
近年来卤化物钙钛矿材料被认为是潜能巨大的半导体材料 [4] ,其优异的性能不仅在太阳能电池而且在LED和激光都有所应用
然而有机钙钛矿因为从合成角度而言,金属有机卤化物钙钛矿量子点合成方法相对简单,但在得到量子点的同时,会伴有微米级尺寸钙钛矿的产生,最终量子点的纯度难以保证
此外,有机钙钛矿量子点溶液的稳定性较差 [5] ,无机卤化物钙钛矿量子点合成温度较高,稳定性较强,量子点可以溶解在甲苯或己烷中,应用潜力更广
虽然材料CsPbX3在50年前有过报道 [6] ,直到最近才有研究组将其合成为量子点,L.Protesescu等人 [7] 于2015年1月发表了合成CsPbX3 (X = Cl、Br、I)量子点的文章,他们详细阐述了钙钛矿量子点制备过程
ZnO光电导探测器一般采用金属–半导体–金属(MSM)结构,欧姆接触电极做成叉指状
MSM结构具有结构简单、量子效率高、内部增益高等优点,与平面场效应晶体管技术兼容,可应用在集成互连和高速取样方面,宽带大,可低压工作
ZnO材料的光反应包括快速和慢速两个过程,即电子空穴对的产生过程和氧吸收–解吸过程,后者在实际中往往起到主导作用,这使器件下降时间比较长,甚至可以达到秒(s)的量级
本文用无机钙钛矿量子点修饰ZnO表面,依靠量子点层与ZnO层之间所形成的半导体异质结,来提高光生载流子的分离速度,抑制ZnO的持续光电导效应,从而提高探测器的响应时间 [8] [9]
2. 实验方案实验采用射频磁控溅射设备,在ITO薄膜上溅射一层ZnO薄膜
在溅射ZnO薄膜之前分别用丙酮、乙醇、去离子水各超声清洗5 min,然后用
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