[發明專利]基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310655536.2
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104701404A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 葉柏盈;王珊
• 申請（專利權）人: 納米新能源（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/0296;C01G9/02;H01L31/0224;H01L31/18;B82Y40/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;李郁

1.一種基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，包括形成叉指電極的兩組電極，以及設置在叉指電極至少一側表面的氧化鋅納米膜；

所述氧化鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線構成；

所述叉指電極的兩組電極不導通，形成所述紫外光敏傳感器的信號輸出端。

2.根據權利要求1所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線平行構成。

3.根據權利要求1或2所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米線中摻雜有氧化銀。

4.根據權利要求1或2所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米膜由煅燒靜電紡絲獲得的聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜制成。

5.根據權利要求3所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米膜由煅燒靜電紡絲獲得的聚乙烯類聚合物-鋅鹽-銀鹽纖維膜制成。

6.根據權利要求4或5所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述鋅鹽包括醋酸鋅、硝酸鋅、草酸鋅及它們的水合物；所述聚乙烯類聚合物包括聚乙烯醇PVA或聚乙烯吡咯烷酮PVP；所述銀鹽包括醋酸銀、硝酸銀或草酸銀。

7.根據權利要求1-6任一項所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米線的直徑為200-300nm。

8.根據權利要求1-7任一項所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述氧化鋅納米膜的厚度為500nm-1μm。

9.根據權利要求1-8任一項所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，以每根構成氧化鋅納米膜的氧化鋅納米線為軸進一步生長有氧化鋅納米柱，構成氧化鋅納米柱陣列，形成帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜，所述氧化鋅納米柱是(001)面優勢取向的六角柱。

10.根據權利要求9所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述六角柱橫截面最大長度為200-300nm，六角柱高度為2-3μm。

11.根據權利要求9所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜的厚度為5-8μm。

12.根據權利要求10或11所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，每立方微米氧化鋅納米膜平均由2-3根氧化鋅納米線構成，氧化鋅納米柱彼此交纏。

13.根據權利要求1-12任一項所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述叉指電極由在基板上沉積或涂布金、銦錫金屬氧化物、銀、銅或鋁形成。

14.根據權利要求13所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器，其特征在于，所述基板是硅、玻璃或有機玻璃。

15.一種基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器的制備方法，該方法包括：

（1）配制氧化鋅納米膜用靜電紡絲液

將聚乙烯類聚合物加入到溶劑中，待聚乙烯類聚合物溶解后，向液體中加入鋅鹽，然后混合均勻得到靜電紡絲液；其中，聚乙烯類聚合物與鋅鹽的重量比為1-5：0.5-3；

（2）靜電紡絲

將步驟（1）所得靜電紡絲液加入到靜電紡絲裝置中，然后將靜電紡絲液注射到形成叉指電極的兩組電極的至少一側表面上進行靜電紡絲，在叉指電極的至少一側表面上獲得聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜；以及

（3）煅燒

將步驟（2）所得聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜連同叉指電極一起進行煅燒，煅燒條件為：按照2-10℃/min的升溫速率升溫至500-600℃，恒溫煅燒1-6小時；然后冷卻到室溫，得到氧化鋅納米膜，所述氧化鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線構成。

16.根據權利要求15所述的基于氧化鋅納米結構的紫外光敏傳感器的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，該方法還包括得到紡絲纖維有序排列的聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜。