[发明专利]一种具有ZnO纳米棒与菲纳米异质复合结构的紫外光伏探测器

摘要

一种具有ZnO纳米棒与菲纳米异质复合结构的紫外光伏探测器，属于半导体与纳米光电子器件领域，尤其涉及到一种ZnO纳米棒与菲纳米异质复合结构的紫外光伏探测器的制备方法。本发明的探测器最底层的基底材料为玻璃；ITO作为一电极完全覆盖于基底上，滴上导电浆料，用导线引出该电极。ITO剩余未作为电极的部分被一层ZnO籽晶层覆盖；籽晶层厚度约为200 nm。ZnO籽晶层上为外延生长的ZnO纳米棒阵列，ZnO纳米棒阵列表面由有机物菲所包覆。本发明的这种ZnO纳米棒与菲纳米异质复合结构的紫外光伏探测器，低成本、易实现、高效率、稳定性好等优点，在军事、民用等领域有着极大的应用潜力。

主权项

一种具有ZnO纳米棒与菲纳米异质复合结构的紫外光伏探测器，由基底、正负电极层、紫外光功能层构成，基底（2）为玻璃片衬底；玻璃片衬底上沉积高功函材料ITO作为负极电极层（3）；负极电极层（3）上旋涂ZnO籽晶层（4），通过水热法外延生长ZnO 纳米棒阵列（5）在ZnO籽晶层（4）上；用匀胶机旋涂含有机物菲的乙醇溶液在ZnO 纳米棒阵列（5）上，烘干基片使乙醇挥发形成ZnO 纳米棒与菲功能层（6）；分别从滴有导电浆料（7）的ITO和ZnO 纳米棒与菲功能层（6）上用导线（8）引出电极，形成本发明紫外光伏探测器结构；其中，导电浆料（7）为银浆或导电碳浆料，导线（8）为金丝或铜丝；其特征在于该探测器通过以下的方法制备而得的，具体步骤如下：第一步，清洗ITO玻璃片衬底：将沉积有高功函材料ITO的玻璃片衬底清洗并烘干；第二步，配制ZnO种子前驱体溶液；每克二水合乙酸锌加乙醇15‑45 ml、乙醇胺0.25‑0.75 ml、乙二醇0.5‑1.5 ml，搅拌直至溶质完全溶解于该混合溶液，再加入0.25‑0.75ml冰乙酸，充分搅拌后，密封陈化至少12 h；第三步，旋涂ZnO前驱体溶液，将配制好的ZnO种子前驱体溶液采用旋涂机旋涂在ITO表面上，并蒸发基底溶剂；第四步，ZnO籽晶层晶化：ZnO籽晶层用匀胶机在ITO上旋涂ZnO种子溶液，得到均匀的ZnO籽晶层，迅速升温至400℃，保温1‑3 h，冷却至室温得到ZnO籽晶层；第五步，水热法外延生长ZnO纳米棒阵列；第六步，除杂：将基片取出，冲洗干净，干燥保存；第七步，采用旋涂法在ZnO纳米棒阵列中掺杂菲作为器件的功能层；第八步，分别在ITO和功能层上分别滴导电浆料，再分别用两根导线的一端引入每滴导电浆料中，另一端悬空，形成紫外探测器的正负极。