[發(fā)明專利]氧化鋅納米紫外光敏傳感器及其制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910061566.4 | 申請日： | 2009-04-10 |
| 公開（公告）號： | CN101533867A | 公開（公告）日： | 2009-09-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 方國家;劉逆霜;龍浩 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學(xué) |
| 主分類號： | H01L31/09 | 分類號： | H01L31/09;H01L31/0296;C01G9/02;H01L31/0224;H01L31/18 |
| 代理公司： | 武漢帥丞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 朱必武 |
| 地址： | 43007*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 氧化鋅 納米 紫外 光敏 傳感器 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于納米材料制備與應(yīng)用領(lǐng)域，也屬于光電子領(lǐng)域。特別涉及一種氧 化鋅納米紫外光敏傳感器及其制備方法，尤其是通過水熱法的工藝低溫制備水平 生長的氧化鋅陣列的方法，
背景技術(shù)
研究ZnO這個寬禁帶半導(dǎo)體的主要動力之一就是ZnO在紫外光敏探測器方 面具有很大的潛力。最近這些年來，以ZnO薄膜(Yadav?H?K，Sreenivas?K?and? Gupta?V?2007?Appl.Phys.Lett?90?172113)、納米線(Soci?C，Zhang?A，Xiang?B， Dayeh?S?A，Aplin?D?P?R，Park?J，Bao?X?Y，Lo?Y?H?and?Wang?D?2007?Nano?Lett.7 1003)、納米桿(Ahn?S?E，Lee?J?S，Kim?H，Kim?S，Kang?B?H，Kim?K?H?andKim?G?T 2004?Appl.Phys.Lett.84?5022)、納米四針(Newton?M?C，F(xiàn)irth?S?and?Warburton?P?A 2006?Appl.Phys.Lett.)、納米帶(He?J?H，Lin?Y?H，McConney?M?E，Tsukruk?V?V， Wang?Z?L?and?Bao?G?2007?J.Appl.Phys.108?084303)、微管(Cheng?J，Zhang?Y?and Guo?R?2008?J.Cryst.Growth?310?57)為基礎(chǔ)的紫外探測器發(fā)展很快。在這些材料 中，基于以下原因ZnO納米桿具有很大的優(yōu)勢：制作的簡便，高的比表面積和 長徑比，限制在二維尺度的載流子等等。但是，就目前來說，將這些納米材料做 進器件仍然存在著很大的挑戰(zhàn)。比如，較普遍的‘拿起和放下’，納米材料先被從 最先生長的襯底上剝離，再隨機的散布于最后制作器件的絕緣襯底上。在這個過 程中包含一些較復(fù)雜的工藝如：光刻、電子束曝光、聚焦離子束等等。雖然這種 方法提供了一種對納米材料進行基礎(chǔ)研究的方法，但這些冗繁復(fù)雜的工藝無疑是 其在實際應(yīng)用上的重大障礙。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，并提供一種ZnO納米 紫外光敏傳感器的制備方法，該發(fā)明工藝簡單、成本低廉，可大面積制備水平生 長的ZnO陣列，且制備的ZnO納米桿具有良好的襯底附著力和穩(wěn)定優(yōu)良的紫外 光敏性能。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種氧化鋅納米紫外光敏傳感器的制備方法，所 述傳感器至少包括襯底、水平排列的氧化鋅納米桿、種子層和具有鈍化功能的插 指電極導(dǎo)電薄膜，其特征在于采用如下具體步驟：
(1)利用傳統(tǒng)光刻工藝在襯底上做出插指電極的光刻膠掩膜，或者利用金屬掩 膜；
(2)在步驟1得到的襯底上沉積一層對氧化鋅具有親和性的薄膜作為種子層， 得到插指電極形狀的薄膜；
(3)在步驟2的產(chǎn)物上沉積一層對ZnO分子不具有親和性的具有鈍化功能的插 指電極導(dǎo)電薄膜；
(4)將步驟3的產(chǎn)物置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，使用含有鋅離子的堿性反應(yīng)溶液，將 襯底正面朝下置于液面處，密封后置于烘箱中65℃-140℃下保溫反應(yīng)1-3h， 反應(yīng)后將襯底用去離子水漂洗，置于烘箱中烘干，得到水平生長的ZnO陣列。 形成對紫外光具有極好敏感特性的氧化鋅納米傳感器。
所述襯底為不導(dǎo)電的普通玻璃、二氧化硅或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 柔性襯底。
所述種子層為氧化鋅、摻鋁的氧化鋅或金(也可以為其他常用的種子層材 料)，其厚度為30-300nm。
所述具有鈍化功能的導(dǎo)電薄膜為錫、鉻或摻二氧化錫的三氧化二銦(ITO)， 其厚度至少為50nm。
所述含有鋅離子的堿性反應(yīng)溶液是濃度為0.001-0.02mol/L的醋酸鋅和六 亞甲基四氨水溶液。
有益效果：
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- 專利分類
H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導(dǎo)體器件；專門適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導(dǎo)體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉(zhuǎn)換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過該器件的電流的，例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個共用襯底內(nèi)或其上形成的，一個或多個電光源，如場致發(fā)光光源在結(jié)構(gòu)上相連的，并與其電光源在電氣上或光學(xué)上相耦合的
