[发明专利]一种基于氧化镓纳米柱阵列的光电化学型日盲紫外探测器

权利要求书

1.一种基于氧化镓纳米柱阵列的光电化学型日盲紫外探测器的制备方法，其特征在于，包括生长在衬底上的氧化镓纳米柱阵列光阳极，所述的氧化镓纳米柱阵列是在透明导电衬底上生长的α相或β相氧化镓纳米柱阵列；所述透明导电衬底为掺氟的SnO₂透明导电FTO衬底、掺铟的SnO₂透明导电ITO电极、掺铝的ZnO透明导电AZO电极中的一种，衬底的透明导电薄膜厚度为300～400nm，透光率85～95％；

所述的氧化镓纳米柱的横截面为四边形或近似四边形，纳米柱高为1～2μm，横截面对角线长度为80～500nm；

具体制备步骤如下：

(1)衬底预处理：用丙酮、无水乙醇、去离子水中的一种或多种对透明导电衬底进行超声清洗，然后干燥；

(2)水热法和高温退火法制备氧化镓纳米柱阵列：将步骤(1)预处理过的透明导电衬底倚靠在高压反应釜内壁，加入没过透明导电衬底面积70～90％的Ga(NO₃)₃生长溶液，拧紧反应釜，置于烘箱中100～200℃加热6～12个小时，得到GaOOH纳米柱阵列；

(3)反应完成后，取出生长有GaOOH纳米柱阵列的透明导电衬底，水冲洗干净，并烘干；然后将GaOOH纳米柱阵列在400～600℃下退火2～6个小时制备成α相氧化镓纳米柱阵列光阳极；或者在680～710℃温度下退火2～6个小时制成β相氧化镓纳米柱阵列光阳极；

(4)光电化学型日盲紫外探测器的组装：将电流检测器件的二个电极分别连接在生长有α相或β相氧化镓纳米柱阵列光阳极和阴极上；

所述Ga(NO₃)₃生长的浓度为3～20g/L。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括阴极、电解液和光学窗口，所述氧化镓纳米柱阵列光阳极与光学窗口相对，阳极和阴极之间放置所述电解液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在254nm波长光照下、工作电压为0伏时，所述光电化学型日盲紫外探测器的光电流密度为1.0～11μA/cm²。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阴极和阳极之间填充有电解液，所述电解液中含有硫酸钠或硫酸钾，电解液浓度为0.1～0.5mol/L。