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    基于量子點/靜電紡絲納米線陣列異質結的柔性全光譜探測器件構筑

     
    發布日期:2018-10-10
     

    近年來,具有紫外到紅外的全光譜響應范圍的探測器因其在光通訊、生物傳感、圖像傳感及監測等方面具有廣泛應用而引起了人們極大的研究興趣。傳統ZnO納米線受限于其寬帶隙特征,而僅被應用于紫外光探測領域。華中科技大學翟天佑教授課題組利用簡易的液相交換技術實現了基于靜電紡絲的ZnO納米線陣列與PbS量子點的異質結構,將傳統ZnO納米線的光譜響應范圍拓展至全光譜范圍,并在此基礎上進一步實現了柔性的全光譜光探測器件陣列構筑,相關結果發表在Advanced Science(DOI: 10.1002/advs.201600316)上。

    目前擴寬ZnO納米線光譜響應范圍的方法主要有摻雜、制備異質結構及合成核殼結構,但這些方法存在著制備過程復雜及穩定性差等問題。將窄帶隙的量子點與納米線復合則是一種簡便有效的方法,但是一般油性量子點表面存在著油酸鏈,很難直接復合到納米線表面。為了解決這一問題,該團隊在靜電紡絲制備的ZnO納米線陣列表面上旋涂一層量子點后,直接在上面滴1 mmol/L乙二硫醇/乙腈溶液與油酸鏈進行交換,靜置3 min后再用乙腈溶液清洗,成功制備了高質量的ZnO納米線陣列與PbS量子點異質結。該異質結實現了紫外到近紅外的全光探測性能,此外, PbS量子點與納米線形成異質結后,使ZnO納米線的載流子傳輸機制從表面傳導及體內傳導均衡變成以體內傳導為主,提高了ZnO納米線紫外光探測響應及衰減速度。

    同時,該方法具備一定的普適性,可以擴展到其它納米線及量子點異質結的構筑。

     
     
     

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