[发明专利]一种自驱动Se/ZnO异质结紫外光电探测器及其制备方法

摘要

本发明属于光电器件技术领域，具体为一种自驱动Se/ZnO异质结紫外光电探测器及其制备方法。本发明采用旋涂‑高温退火的方法，制备得到大面积的厚度在50‑200nm之间，结晶度良好的ZnO纳米颗粒薄膜；然后采用热蒸发转移的方法，在ZnO纳米薄膜上沉积一层厚度在1‑2μm的Se膜；然后将得到Se/ZnO异质结双层薄膜构筑成光电探测器。Se/ZnO异质结光电探测器具有在零偏压下工作的自驱动特性，良好的紫外光选择性和毫秒级的响应时间。该器件解决了传统的基于ZnO紫外光电探测器响应速度慢的缺点，制备工艺简单，可以应用于紫外光检测及其相关领域中。

主权项

1.一种自驱动Se/ZnO异质结紫外光电探测器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）ZnO纳米颗粒前驱体溶液制备以锌盐、弱酸为原料溶解在水介质中，搅拌均匀后加入适量的聚乙烯吡咯烷酮（PVP），配制成稳定和粘度适中的前驱体溶液；所述的锌盐是含结晶水或不含结晶水的锌盐化合物；（2）ZnO纳米颗粒薄膜制备将上述的前躯体溶液在3000~5000转/分的转速下旋涂在石英衬底的表面，得到均匀的薄膜，旋涂转速根据所需的薄膜厚度决定；之后将薄膜置于马弗炉中，以升温速率为1~5℃/min，升温至450‑800℃，煅烧1.5‑3 h，使前躯体溶液中的有机物PVP分解，得到结晶度良好的ZnO纳米颗粒薄膜；（3）Se膜的制备将一定量的硒粉放在石英舟中并放置于1 m管式炉的中心，在距离硒粉30~35 cm处垂直放置上述有ZnO纳米颗粒薄膜的石英衬底，并将石英衬底的一半遮挡；在200~300 sccm 流速的氮气或者氩气条件下，在30~120 min内把管式炉中心温度从室温加热到300~330 ℃，并在该温度条件下保温180~300 min；保温过程中，氮气或者氩气始终保持恒定的速率从硒源流向石英衬底，以将蒸发出的硒蒸汽转移到ZnO纳米颗粒薄膜上；保温完成后，使中心温度从最高温度自然冷却至室温，在未被遮挡的ZnO纳米颗粒薄膜表面得到均匀且结晶度良好的硒膜，即为ZnO/Se薄膜 ；（4）探测器的构筑在上述的得到的ZnO/Se薄膜的石英衬底上，分别在被遮挡和未被遮挡的ZnO薄膜两端按压直径大小为0.3~1 mm的铟电极，形成异质结光电探测器。