[发明专利]一种纳米线紫外光探测器及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明是关于一种纳米线紫外光探测器及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，纳米线在紫外光探测方面的潜在用途引起了人们的极大兴趣。而大多用于用于制作紫外光探测器的纳米线为ZnO，例如文献：Suo Bai,Weiwei Wu,Yong Qin,Nuanyang Cui,Dylan J.Bayer,and Xudong Wang,High-Performance Integrated ZnO Nanowire UV Sensors on Rigid and Flexible Substrates，ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS，2011,21：4464-4469和Venkata Chivukula,Daumantas Ciplys,Michael Shur,and Partha Dutta,ZnO nanoparticle surface acoustic wave UV sensor,APPLIED PHYSICS LETTERS96,233512(2010)所介绍的。这类以氧化锌等材料制作的紫外探测器，因材料自身性质（易被酸、碱、脂肪酸等材料腐蚀），不适用于油气田等恶劣环境下。

目前还没有发现采用Ni-NiO纳米线制作紫外光纳米线探测器的报道。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新材料制备的纳米线紫外光探测器。本发明的探测器是采用Ni-NiO纳米线制作，响应快、制作简单、价格低廉，在紫外光探测、目标跟踪方面具有广阔前景。

本发明的另一目的在于提供所述纳米线紫外光探测器的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种测量连续紫外光或者脉冲紫外光的强度的方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种纳米线紫外光探测器，所述探测器包括：基底层1、位于基底层上的光响应层2，第一电极3和第二电极4，分别连接第一电极引线5和第二电极引线6，所述光响应层为Ni-NiO纳米线。

本发明主要在于光响应层材料的选择，即采用Ni-NiO制成光响应层。探测器本身结构可以参照现有技术类似产品的结构，即可得到本发明的Ni-NiO纳米线紫外光探测器。

然而为了进一步提高本发明的探测器的性能，本发明优选采用如下结构的探测器：

根据本发明具体的实施方案，优选所述第一电极3和第二电极4分别设置在所述基底层1和光响应层2的上下两端。

根据本发明具体的实施方案，优选所述Ni-NiO纳米线垂直于基底层或平行于基底层；

所述Ni-NiO纳米线为纳米线阵列或单根排列的Ni-NiO纳米线。

其中优选所述纳米线阵列的每个单元的面积为1cm×1cm；

当所述纳米线垂直于基底层时，纳米线分布密度为1～50根/um²，优选为11根/μm²；

当所述纳米线平行于基底层时，纳米线分布密度为1000～16000根/mm²，优选为8000根/mm²。

单根Ni-NiO纳米线为平行于基底排列。

根据本发明具体的实施方案，优选所述Ni-NiO纳米线直径为5～500nm，高度为10～500μm；

受本发明的纳米线结构要求，纳米线直径过小会导致器件变形，而直径过大则会导致性能下降。

其中再优选直径为250nm，高度为50μm。

根据本发明具体的实施方案，优选所述探测器还包括连接于第一电极引线和第二电极引线之间的放大电路或电压测试设备；

所述的电压测试设备用来测量光生电压。

再优选所述电压测试设备为电压放大器或示波器。

根据本发明具体的实施方案，优选所述探测器还包括连接于第一电极引线和第二电极引线之间的电阻7和/或电容7’；

其中再优选所述电阻阻值为1Ω～1MΩ，优选所述电容容量为1pF～500μF；

其中更优选所述电阻阻值为1MΩ，所述电容容量为500μF。

通过设置电阻和/电容，可以加快响应速度。

本发明所述的基底层的材质可以参照现有技术类似产品的材质，为了进一步提高本发明探测器的性能，本发明优选采用金、银或铂中的一种。

本发明还可以进一步优选所述电极的形状为点状、线状或平面状；

所述电极可以优选用真空镀膜、磁控溅射光刻或化学腐蚀方法制备；本领域技术人员均清楚知晓这些方法的操作。