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自20世纪90年代以来,人们对ZnO的研究已经逐渐从对其基本性能的研究深入到对其应用的研究。ZnO室温下的禁带宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,远高于室温下的热振动能26meV,是GaN(25meV)的两倍多,室温下将会产生高效的激子发光,并能在较低的阈值下产生激射。因此,ZnO是继GaN之后半导体光电领域又一研究热点,并成为第三代半导体的核心基础材料。ZnO作为紫外(UV)光探测器具有相对高的灵敏度,而3.37eV的禁带宽度则限制了其应用在太阳光盲紫外(SBUV)、可见光(VIS)和近红外(NIR)范围内的应用。本文利用纳米尺度下材料具有的特殊性能,并通过掺杂改性及异质结构的形成对ZnO一维纳米结构的性能进行调制,改进其光电响应性能。因此,我们对纯净ZnO、Zn2SnO4包裹ZnO异质结构以及Cd掺杂ZnO的一维纳米线的光电探测性能展开了较深入的研究,主要结论如下:1.一维纯净ZnO纳米线光电探测性能:利用纯氧化锌具有大量氧空位,在表面形成一些丰富的表面态的特点,然后通过外界的偏置电压和辐照强度改变ZnO单根纳米线结构的表面态,从而实现单根ZnO纳米线的探测范围从日盲紫外扩展到红外范围。2.ZnO/Zn2SnO4异质结构纳米线宽光谱响应光电响应探测器:构筑具有欧姆接触特性的Zn2SnO4包覆ZnO轴向II-型异质结构,利用ZnO/Zn2SnO4异质结构界面之间存在的界面态,且界面态能被外界电场和光的辐照强度下有效调制,从而控制光生载流子被异质界面的分离和转移调制,最终达到了较好的光电探测性能。欧姆接触的Zn2SnO4包覆ZnO核/壳异质结构纳米线具有相对较高的灵敏度,稳定性和可重复性,也具有优良的光电导机制。3.Cd掺杂ZnO多晶纳米棒光电探测性能:利用低温燃烧法制备Cd掺入ZnO多晶纳米棒,并将其纳米棒制成微纳米器件,通过改变偏置电压和光照强度来测试光电响应。ZnO:Cd微纳米棒对紫外光(λ=350nm)光电导灵敏度最高,且在波长200到900nm之间均有明显的光电导效应。相对纯氧化锌来说Cd的掺杂可以大幅降低持续光电导的不利因素。