ZnO材料及紫外探測器關鍵技術研究進展

廈門市計量檢定測試院 阮育嬌 李鷺虹 崔 潼 康品春 鄭 鵬 蔣淑戀

ZnO材料及紫外探測器關鍵技術研究進展

廈門市計量檢定測試院 阮育嬌 李鷺虹 崔 潼 康品春 鄭 鵬 蔣淑戀

ZnO是一種獨特的第三代半導體材料。近年來，ZnO薄膜和納米材料以及三元ZnO基材料得到廣泛研究和發展。ZnO 基紫外探測器由于其優異的光電特性, 隨著ZnO材料的不斷發展已成為紫外探測領域研究中的新熱點之一。本文介紹了近年來國內外ZnO基紫外探測器的材料制備，界面控制和器件結構等關鍵技術的研究進展，指出制備高質量的薄膜以及進一步提高器件的性能是推動ZnO紫外探測器實用化進程的關鍵。

1.引言

ZnO是第三代直接寬帶隙半導體材料, 室溫下3.37 eV , 由于其激子結合能高達60 meV, 這使其能在室溫( 26 meV) 或更高的溫度下有效的工作，具有極好的化學、機械和熱穩定性。氧化鋅材料成本低，無毒性，電子誘生缺陷較低，成膜性強和薄膜的外延生長溫度較低，且ZnO在紫外區具有高光電導特性，有利于制作高性能的紫外探測器[1-23]。因此ZnO基薄膜和納米線紫外探測器的研究逐漸成為近年來紫外探測器研究中的熱點[4-56789]。同時ZnO納米線集結了良好的單晶性、電子注入效率高、長徑比高及比表面積大等眾多優點，在場發射效應、發光二極管、納米發電機、太陽能電池和氣體傳感器等領域也具有重要應用[10-1112]。另外，ZnO 基三元化合物MgxZn1-xO，由于其禁帶寬度隨Mg組分的變化而連續可調，吸收的紫外光覆蓋了地球上大氣臭氧層吸收的主要窗口200～280nm,所以可實現太陽盲區紫外光的探測。……