紫外传感器是一种针对电磁波中10 nm-400 nm的辐射进行高精度检测的传感器。这种传感器具有广泛的应用,如安全空-空通信,环境监测,水体杀菌,火焰探测和导弹尾焰监测等。因此,如何实现微型化紫外传感器的快速制备,并且对紫外传感器灵敏度、响应速度等性能进行提升具有着重要的研究意义。在各种介电泳操控体系中,导电岛纳米电极是指在平面电极之间包含导电结构且电极与导电结构之间(或导电结构之间)为纳米间隙的组装体系。在导电岛电极系统中,纳米材料能够实现并行快速组装。工作间隙减小至纳米级(纳米间隙)能够提高相应器件的集成度。而且,纳米间隙使载流子的传输时间缩短,导致响应速度加快。此外,电极间隙尺寸的减小还能降低电子被半导体捕获的概率,增加电子被电极捕获的概率,进而提升基于纳米间隙电极器件的响应率。为此,本文采用介电泳组装技术,开展了一种基于导电岛纳米电极系统的紫外传感器的研究。具体内容如下:首先,开展了平面纳米间隙电极制备的研究。分析了传统纳米间隙电极的制备工艺流程以及其所制备的纳米间隙的优缺点;探究了光刻工艺与有机物溶胀相结制备纳米间隙的工艺,发现溶胀时间是调控纳米间隙宽度的最有效的方式,为后续介电组装实验所采用的导电岛纳米间隙电极的制备提供了工艺基础。其次,本文基于非均匀电场交流电动力学理论,在导电岛纳米电极系统中,建立了纳米颗粒的中高频介电组装模型,探索了纳米粒子线成形的频率响应特性及其规律。通过数值仿真的方法对导电岛纳米电极系统中的纳米颗粒受到的介电泳力、交流电热以及两者合作用的电动力学行为进行了分析:介电组装过程中纳米颗粒均受到正介电泳力的作用,并且在纳米间隙边缘处最大;随着频率不断提高,计算域中的交流电热流的流向会发生反向,纳米间隙中的流体漩涡会逐渐消失。同时,中高频介电泳组装实验发现纳米粒子存在两种组装模式:纳米间隙之间的体组装和电极与导电岛表面上的面组装,并且组装模式的强弱程度受到频率的影响,进而造成组装形成的纳米粒子线的分布和形态的不同。相关研究为导电岛纳米电极系统的纳米颗粒可控组装提供了理论支撑和依据。再次,基于交流非均匀电场诱导双电层极化理论,探索了低频下电渗流对纳米粒子介电组装行为的影响规律。分析发现交流电渗流能够在远场区发挥主要作用并输运纳米颗粒进入组装区,而在近场区起主要作用的介电泳力能够实现纳米颗粒的介电组装。低频下的介电泳组装实验结果表明,在导电岛与电极之间纳米颗粒仍可以介电组装成少量的纳米粒子线。这不同于微米间隙电极系统中纳米颗粒组装成沟道结构的情况,因此该工作为后续改善传感器性能奠定了研究基础。最后,制备了基于导电岛纳米电极系统的紫外传感器,探索了改变介电组装频率对紫外传感器的性能影响规律。结果表明,紫外照射时,该传感器具有非线性的电流-电压特性,而且光电流幅值明显高于暗电流幅值。同时,不同频率下制备的紫外传感器普遍具有较高的响应速度。实现了基于导电岛纳米电极组装体系制备高性能紫外传感器的目标。综上,针对导电岛纳米电极系统这一组装体系,本文建立了纳米颗粒的宽频介电组装模型并进行了介电组装实验,明确了各交流电动效应对纳米颗粒介电组装的影响以及纳米粒子线成形规律。基于以上研究制备了导电岛纳米电极系统的紫外传感器。这种传感器为紫外线高精度检测提供了一种技术可能,为高性能紫外传感器的制造指明了方向。