[发明专利]一种响应增强型ZnO基光电导探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种响应增强型ZnO基光电导探测器，其特征在于：包括衬底（1）以及设置在衬底（1）上的ZnO薄膜（2），ZnO薄膜（2）上旋涂有Ag纳米颗粒（3），在Ag纳米颗粒（3）上还沉积有叉指状Al电极（4），且部分Ag纳米颗粒（3）暴露在叉指状Al电极（4）相邻叉指之间。

2.根据权利要求1所述的响应增强型ZnO基光电导探测器，其特征在于：所述的ZnO薄膜（2）的厚度为100～500nm，所述的叉指状Al电极（4）的高度为50～200nm。

3.一种制备如权利要求1或2所述的响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用RF磁控溅射方法在干净的衬底（1）上生长ZnO薄膜（2）；

2）在生长的ZnO薄膜（2）表面上均匀旋涂一层Ag纳米颗粒（3）；

3）以叉指状电极掩模板为模板，采用光刻、蒸镀金属和剥离工艺在步骤2）形成的Ag纳米颗粒（3）表面上沉积叉指状Al电极（4），即得响应增强型ZnO基光电导探测器。

4.根据权利要求3所述的制备响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于，所述的步骤1）采用RF磁控溅射方法在干净的衬底上生长ZnO薄膜（2）的方法为：将衬底（1）清洗干净，然后放入磁控溅射系统，将真空室的真空度抽至8×10^-4Pa以下，同时将衬底（1）加热至200～400℃，再通入氩气和氧气，使真空室的压强为0.8～1.2Pa，然后以ZnO为靶材开始生长ZnO薄膜（2）。

5.根据权利要求3所述的制备响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于：将直径为50～150nm的Ag纳米颗粒分散在去离子水中，得到Ag纳米颗粒分散液；采用旋涂机将Ag纳米颗粒分散液涂敷在步骤1）生长的ZnO薄膜（2）表面，然后烘烤晾干；其中，每毫升Ag纳米颗粒分散液中含有5～20mg的Ag纳米颗粒。

6.一种响应增强型ZnO基光电导探测器，其特征在于：包括衬底（1）以及设置在衬底（1）上的ZnO薄膜（2），ZnO薄膜（2）上沉积有叉指状Al电极（4），在叉指状Al电极（4）的相邻叉指之间填充有Ag纳米颗粒（3）。

7.根据权利要求6所述的响应增强型ZnO基光电导探测器，其特征在于：所述的ZnO薄膜（2）的厚度为100～500nm，所述的叉指状Al电极（4）的高度为50～200nm。

8.一种制备如权利要求6或7所述的响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用RF磁控溅射方法在干净的衬底（1）上生长ZnO薄膜（2）；

2）以叉指状电极掩模板为模板，采用光刻、蒸镀金属和剥离工艺在生长的ZnO薄膜（2）表面上沉积叉指状Al电极（4）；

3）在步骤2）形成叉指状Al电极（4）后的样品表面旋涂一层Ag纳米颗粒（3），且部分Ag纳米颗粒（3）填充在了叉指状Al电极（4）的相邻叉指之间，即得响应增强型ZnO基光电导探测器。

9.根据权利要求8所述的制备响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于，所述的步骤1）采用RF磁控溅射方法在干净的衬底上生长ZnO薄膜（2）的方法为：将衬底（1）清洗干净，然后放入磁控溅射系统，将真空室的真空度抽至8×10^-4Pa以下，同时将衬底（1）加热至200～400℃，再通入氩气和氧气，使真空室的压强为0.8～1.2Pa，然后以ZnO为靶材开始生长ZnO薄膜（2）。

10.根据权利要求9所述的制备响应增强型ZnO基光电导探测器的方法，其特征在于：将直径为50～150nm的Ag纳米颗粒分散在去离子水中，得到Ag纳米颗粒分散液；采用旋涂机将Ag纳米颗粒分散液涂敷在步骤2）形成叉指状Al电极（4）的样品表面，然后烘烤晾干；其中，每毫升Ag纳米颗粒分散液中含有5～20mg的Ag纳米颗粒。