[發明專利]一種納米線紫外光探測器及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201310367119.8
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103441180A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 相文峰;潘亞武
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/0352;H01L31/032;H01L31/18;G01J1/42;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;韓蕾

技術領域

本發明是關于一種納米線紫外光探測器及其制備方法與應用。

背景技術

近年來，納米線在紫外光探測方面的潛在用途引起了人們的極大興趣。而大多用于用于制作紫外光探測器的納米線為ZnO，例如文獻：Suo?Bai,Weiwei?Wu,Yong?Qin,Nuanyang?Cui,Dylan?J.Bayer,and?Xudong?Wang,High-Performance?Integrated?ZnO?Nanowire?UV?Sensors?on?Rigid?and?Flexible?Substrates，ADVANCED?FUNCTIONAL?MATERIALS，2011,21：4464-4469和Venkata?Chivukula,Daumantas?Ciplys,Michael?Shur,and?Partha?Dutta,ZnO?nanoparticle?surface?acoustic?wave?UV?sensor,APPLIED?PHYSICS?LETTERS96,233512(2010)所介紹的。這類以氧化鋅等材料制作的紫外探測器，因材料自身性質（易被酸、堿、脂肪酸等材料腐蝕），不適用于油氣田等惡劣環境下。

目前還沒有發現采用Ni-NiO納米線制作紫外光納米線探測器的報道。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種新材料制備的納米線紫外光探測器。本發明的探測器是采用Ni-NiO納米線制作，響應快、制作簡單、價格低廉，在紫外光探測、目標跟蹤方面具有廣闊前景。

本發明的另一目的在于提供所述納米線紫外光探測器的制備方法。

本發明的再一目的在于提供一種測量連續紫外光或者脈沖紫外光的強度的方法。

為達上述目的，一方面，本發明提供了一種納米線紫外光探測器，所述探測器包括：基底層1、位于基底層上的光響應層2，第一電極3和第二電極4，分別連接第一電極引線5和第二電極引線6，所述光響應層為Ni-NiO納米線。

本發明主要在于光響應層材料的選擇，即采用Ni-NiO制成光響應層。探測器本身結構可以參照現有技術類似產品的結構，即可得到本發明的Ni-NiO納米線紫外光探測器。

然而為了進一步提高本發明的探測器的性能，本發明優選采用如下結構的探測器：

根據本發明具體的實施方案，優選所述第一電極3和第二電極4分別設置在所述基底層1和光響應層2的上下兩端。

根據本發明具體的實施方案，優選所述Ni-NiO納米線垂直于基底層或平行于基底層；

所述Ni-NiO納米線為納米線陣列或單根排列的Ni-NiO納米線。

其中優選所述納米線陣列的每個單元的面積為1cm×1cm；

當所述納米線垂直于基底層時，納米線分布密度為1～50根/um²，優選為11根/μm²；

當所述納米線平行于基底層時，納米線分布密度為1000～16000根/mm²，優選為8000根/mm²。

單根Ni-NiO納米線為平行于基底排列。

根據本發明具體的實施方案，優選所述Ni-NiO納米線直徑為5～500nm，高度為10～500μm；

受本發明的納米線結構要求，納米線直徑過小會導致器件變形，而直徑過大則會導致性能下降。

其中再優選直徑為250nm，高度為50μm。

根據本發明具體的實施方案，優選所述探測器還包括連接于第一電極引線和第二電極引線之間的放大電路或電壓測試設備；

所述的電壓測試設備用來測量光生電壓。

再優選所述電壓測試設備為電壓放大器或示波器。

根據本發明具體的實施方案，優選所述探測器還包括連接于第一電極引線和第二電極引線之間的電阻7和/或電容7’；

其中再優選所述電阻阻值為1Ω～1MΩ，優選所述電容容量為1pF～500μF；

其中更優選所述電阻阻值為1MΩ，所述電容容量為500μF。

通過設置電阻和/電容，可以加快響應速度。

本發明所述的基底層的材質可以參照現有技術類似產品的材質，為了進一步提高本發明探測器的性能，本發明優選采用金、銀或鉑中的一種。

本發明還可以進一步優選所述電極的形狀為點狀、線狀或平面狀；

所述電極可以優選用真空鍍膜、磁控濺射光刻或化學腐蝕方法制備；本領域技術人員均清楚知曉這些方法的操作。