ZnO半导体紫外光探测器件在导弹预警、紫外通讯、天文学、卫星通讯、医疗和臭氧监测等领域有巨大的应用潜力。基于声表面波小波器件的高信噪比特性和ZnO纳米线的强紫外光电响应特性,本项目提出并实现了一种新型紫外探测器件-声表面波型ZnO半导体纳米线紫外探测器件,并通过系统的实验研究和理论模拟研究,对ZnO纳米线膜的紫外光电响应机理以及该紫外探测器的光-电-声相互作用机理进行了深入的分析,最后通过改善ZnO纳米线膜的制备工艺方法,获得了高于ZnO多晶薄膜型声表面波紫外探测器件的灵敏度。具体而言,利用一维纳米线的量子尺寸限域效应分析了紫外光照射条件下ZnO半导体纳米线中光电响应增强机制,利用ZnO纳米线膜的天然粗糙结构分析了具有高比表面积的纳米结构敏感膜的抗光反射特性,利用多物理场耦合理论分析并模拟了该紫外探测器件的工作特性和灵敏度对敏感膜光电导的依赖规律;设计并制作50MHz的高信噪比声表面波小波器件,利用移植法在器件延迟线区域上制做ZnO纳米线膜敏感膜,测试分析了紫外探测器件特征频率在紫外光开关循环条件下的变化规律;探索了ZnO纳米线/聚合物复合结构敏感膜的制备和对器件特性的影响。
英文主题词ZnO semiconductor nanowire; Ultraviolet light detector; Surface acoustic wave device; Acoustic-electrical interaction