[發(fā)明專利]基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111613691B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 常裕鑫;王順利;陶江偉;張麗瀅;郭道友
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0236;H01L31/032;H01L31/0352;H01L31/18;B82Y40/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈留興

1.一種基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

一，將金屬銅片襯底依次浸泡到丙酮、乙醇、去離子水中各超聲10分鐘，取出后再用去離子水沖洗，用干燥的氮氣吹干；將清洗干凈的金屬銅片置入馬弗爐中，并在500℃下退火0.5h，使金屬銅表面形成一層致密的CuO薄膜，即形成CuO/Cu片襯底，待用；

二，取濃度為10-15g/L的Ga(NO₃)₃溶液置于反應釜內膽中，然后將步驟一所得的CuO/Cu片襯底斜靠在反應釜內膽中，并浸沒于硝酸鎵溶液中；

三、將反應釜轉移至烘箱中，在150℃下反應5-8h，隨后取出樣品，清洗，烘干，退火得到CuO/β-Ga₂O₃納米柱陣列，其中，退火溫度為700-800℃，退火時間為1.0-2.0小時；

四、在步驟三得到的CuO/β-Ga₂O₃納米柱陣列上用濕法轉移法覆蓋一層石墨烯，并滴涂銀納米線溶液，制作石墨烯/Ag納米線復合透明導電電極；

五、在步驟四所得的石墨烯/Ag納米線復合電極上方沉積一塊銀膠作為上電極，刮去樣品邊緣表面部分，露出金屬銅表面，作為柔性探測器的下電極。

2.根據權利要求1所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述步驟二中Ga(NO₃)₃溶液的濃度為10-15g/L。

3.根據權利要求1所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述的步驟四中銀納米線溶液的濃度為0.5-1.0mol/L。

4.根據權利要求1所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器的制備方法，其特征在于，所述的步驟四的將反應釜轉移至烘箱中，在150℃下反應5-8h，反應生成的樣品為在CuO/Cu襯底上生長GaOOH納米柱陣列。

5.一種采用上述權利要求1-4任一項所述的方法制備的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器，其特征在于，包括依次設置的柔性銅片襯底，所述柔性銅片襯底的至少一側具有氧化銅層，位于所述銅片襯底一側的氧化銅層上設置β-Ga₂O₃納米柱陣列，位于所述β-Ga₂O₃納米柱陣列上的石墨烯/Ag納米線復合層，位于所述石墨烯/Ag納米線復合層上的Ag電極，所述氧化銅與所述β-Ga₂O₃納米柱陣列之間形成氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結，所述柔性銅片襯底作為銅電極與所述Ag電極形成通路。

6.根據權利要求5所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器，其特征在于，所述氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結由p型CuO薄膜和n型β-Ga₂O₃納米柱陣列構成。

7.根據權利要求5所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器，其特征在于，所述氧化銅層的厚度為300～500nm，所述β-Ga₂O₃納米柱陣列是由若干β-Ga₂O₃納米柱構成，β-Ga₂O₃納米柱的直徑為50-200nm，β-Ga₂O₃納米柱的長度為1.0-1.5μm。

8.根據權利要求5所述的基于氧化銅/氧化鎵納米柱陣列pn結的柔性紫外探測器，其特征在于，柔性銅片襯底的厚度為0.1mm。