基于ZnO微米線的酒精及紫外探測(cè)器.pdf

1、第三代半導(dǎo)體材料中的ZnO(Zinc Oxide)，其室溫下的禁帶寬度為3.37eV，且激子束縛能高達(dá)60meV，是制作光電子器件的理想材料。ZnO這種Ⅱb-Ⅵ族的直接寬禁帶半導(dǎo)體還具有許多其他優(yōu)異的性質(zhì)，如化學(xué)和熱學(xué)穩(wěn)定性、壓電特性、低毒性、生物適應(yīng)性及高電子遷移率，使其成為當(dāng)今半導(dǎo)體領(lǐng)域研究的熱點(diǎn);而且它的微納米結(jié)構(gòu)還具有高的比表面積和量子限制效應(yīng)等獨(dú)特的性質(zhì)，使其在微納米器件領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　本文主要研究了Z

2、nO基酒精氣體探測(cè)器和紫外探測(cè)器件，這兩種器件的核心部件均為一維結(jié)構(gòu)的ZnO微米線。主要工作及結(jié)果如下:
　　1.首先使用化學(xué)氣相沉積法制備了ZnO微米線，再將分離后的單根ZnO微米線用銀漿固定在基板上制成探頭式酒精氣體探測(cè)器，最后使用自制的塑料密封腔進(jìn)行酒精氣體敏感性研究。通過對(duì)該器件的敏感度、探測(cè)極限和重復(fù)性的研究，發(fā)現(xiàn)它的探測(cè)機(jī)制是以C2H5OH為還原性氣體而非氧化性氣體，這與大多數(shù)文獻(xiàn)中所提到的工作原理截然相反。這也決定了

3、它必須在含有紫外成分的光的照射下工作，使微米線的電阻相對(duì)降低，保證其正常工作。將多個(gè)單線器件(1-WD)通過簡(jiǎn)單的并聯(lián)方式連接成多線器件(m-WD)，其靈敏度基本不變，表明通過這種簡(jiǎn)單途徑可以大大提高器件的穩(wěn)定性和可靠性。該探測(cè)器的突出優(yōu)點(diǎn)在于它無需加熱元件就可以在室溫下工作，并且具有良好的響應(yīng)特性。
　　2.研究了ZnO微米線的紫外(UV)響應(yīng)特性，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一種球面陣列結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)理論上對(duì)目標(biāo)源有很好的定位和測(cè)速功能