ZnO纳米器件在紫外线强度监测报警中的应用.pdf

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1、第29卷第4期传感技术学报Vo1．29No．42016年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2016TheApplicationofZnONanowiresUVPhotodetectorsCHENWenhui，CHENJiangning，WANGZhiyong，QINXiaomeng，HEYongning。(1．SchoolofElectronicandInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．ShaanxiMaihangtra

2、fficMeasuring&ControlLtd．Co．，Xi’an710061，China；3．SchooloJ。ElectronicandInformationEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Zn0nanowiresmeta1．semiconductor．metal(MSM)uhravioletdetectorswerefabricatedonglasssubstratebyasingle．stephydrothermalreaction．Wehavediscussed

3、responsetimeandresponsivity．TheI—VcharacteristicandswitchresponsecharacteristichavebeenmeasuredunderdarkfieldandUV1ight．BasedontheembeddedLINUXoperatingsystemandQtCreatorsoftwareplatform．theuVlightdetectingandalarmingsystemisdesignedusing$3C6410microprocessor．Thissystemhastheadvantages

4、oflowcost，highprecisionandquickresponse．Keywords：ZnOnanowiresdevice；hydrothermalmethod；ultravioletdetecting；embeddedsystemEEACC：7230Cdoi：10．39690．issn．1004-1699．2016．04．003ZnO纳米器件在紫外线强度监测报警中的应用陈文会，陈江宁，王志勇，祁晓萌，贺永宁(1．西北工业大学电子信息学院，西安710072；2．陕西脉航交通测控有限公司，西安710061；3．西安交通大学电子与信息T程学院，西安71004

5、9)摘要：采用水热方法，在光刻好的叉指电极间实现了ZnO纳米线的生长，制备出金属一半导体一金属(MSM)ZnO纳米线紫外探测器件，对其在暗场、紫外光下的I—v特性以及开关响应特性进行了测试。以$3C6410微处理器为核心，使用嵌入式Linux操作系统平台、Qtcreator应用开发环境，设计了一种基于该探测器件的紫外线强度监测报警系统，实现了在实验室、环境污染监测等方面的紫外线强度实时监测和声光报警功能，该系统具有成本低、精度高、响应迅速的优点。关键词：ZnO纳米器件；水热法；紫外线监测；嵌入式系统中图分类号：TN364．2文献标识码：A文章编号：1004—1699

6、(2016)04—0479—05由于军事应用的带动作用和民用方面极高的1紫外探测器件制备与性能测试应用价值，使紫外探测技术成为继红外与激光技术之后发展起来的又一军民两用的光电子技术h]。1．1紫外探测器件制备ZnO是一种具有光电特性的直接宽带隙半导体实验选取玻璃作为器件的基底，根据标准的清材料，它在常温下的禁带宽度是3．37eV，与GaN的洗步骤对玻璃衬底进行清洗。采用传统光刻工艺禁带宽度相似]，同时它的激子结合能高达60meV，和lift．of方法制备出银叉指电极，用纯度为99．99％远大于ZnSe(22meV)和GaN(25meV)等其他宽带的ZnO靶材通过射频

7、磁控溅射的方法在已经制备隙半导体。ZnO紫外传感器量子效率高、噪声低、响了银又指型电极的基底上制备ZnO薄膜，用于引导应速度快，在紫外区具有优异的光电特性口。ZnO后续的水热法ZnO纳米线的生长。通过水热法进纳米材料在传感、光学、电子、场发射、压电、能源、催行ZnO纳米线阵列的生长，前驱反应液为0．025化等领域已经显示出良好的应用前景]。目前在国mol／L的二水合乙酸锌与六次甲基四胺各100mL，际上，制备高性能的紫外探测器还处于研究阶段。反应温度80℃，反应时间为3h。实验结束后，将样笔者利用水热法制备以玻璃为衬底、Ag为电极片从溶液中取出，用去离子水冲洗干