【摘 要】
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ZnO是一种重要的宽禁带直接带隙半导体,禁带宽度为3.37 eV,有着高达60 meV的激子束缚能,其制备方法多样且简单,相较于制备工艺更复杂的GaN等宽禁带半导体,ZnO在短波长光电器
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ZnO是一种重要的宽禁带直接带隙半导体,禁带宽度为3.37 eV,有着高达60 meV的激子束缚能,其制备方法多样且简单,相较于制备工艺更复杂的GaN等宽禁带半导体,ZnO在短波长光电器件,尤其是紫外光电探测方面有着很好的应用前景。目前,对其宽光谱响应和热敏性能的研究不够全面,为了使ZnO材料具有不局限于紫外区域的光电响应以及更加优异的热敏性能,本文分别使用Li和Mg元素掺杂对ZnO性质进行调控,采用更经济和方便的低温燃烧合成制备出带状ZnO掺杂微/纳米材料并对其进行测试研究,主要研究结果如下:1、对ZnO:Li和ZnO:Mg微/纳米材料分别进行热敏性能测试后发现两种掺杂的样品在加热后呈现出负温度系数,在室温到250℃的测试范围内样品都表现出稳定、优秀的热敏性能。与同种方法制备的纯ZnO微/纳米结构进行对比后可以看出掺杂大大提高了样品的热敏性能。2、对600℃退火下的ZnO:Li微/纳米材料的光电导性能研究发现样品在与Ag接触时形成欧姆接触,而且表现出持续的光电导现象。样品在紫外光区域有很好的选择性,呈现较强的光响应,开关比达到两个数量级。1000℃退火的样品因为暗电流过大导致器件的光响应开关比不高,但是光谱响应范围明显宽化。3、对ZnO:Mg微/纳米材料的宽光谱光响应进行了详细研究,掺Mg之后,光响应峰有轻微蓝移,另外,不管在低电压还是高电压情况下,样品在200-900nm波长范围内都表现出稳定的光响应,且对各个波长光响应的稳定性和可重复性都很好。
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