MXenes修饰ZnO肖特基结构
响应度提升一个数量级
引入Ti₃C₂Tₓ形成ZnO/ Ti₃C₂Tₓ/ZnO复合薄膜,同时增强导电性与光吸收,大幅提高ZnO紫外探测器的光电转换效率。
Cheng, Wu · Luo, Xinzhi · 于晓明 · 余璇 · Kun, Lin · Li, Minghao · Zhenhua, Li · Cao, Yu · 周英棠
Chinese Chemical Letters 2023
具体参数
- 光电流提升
- {'zh': '466', 'en': '466'} %
- 响应度提升
- {'zh': '10', 'en': '10'} ×
- 噪声等效功率
- {'zh': '5.99×10⁻¹¹', 'en': '5.99×10⁻¹¹'} W
- 比探测率
- {'zh': '2.53×10⁹', 'en': '2.53×10⁹'} Jones
- 线性动态范围
- {'zh': '28', 'en': '28'} dB
技术优势
响应度翻一个量级
Ti₃C₂Tₓ层加速电子转移并抑制电子-空穴辐射复合,使光生载流子更高效地收集。
噪声极低
噪声等效功率仅为5.99×10⁻¹¹ W,探测器可分辨极微弱紫外光信号。
探测率高
比探测率高达2.53×10⁹ Jones,远超原始ZnO器件。
应用场景
- 紫外光电探测:用低成本ZnO材料实现高灵敏度紫外光检测,替代昂贵宽禁带半导体
- MXenes光电器件:利用Ti₃C₂Tₓ增强电荷传输,为MXenes在探测器中的应用提供新思路
- 低维复合薄膜:通过旋涂构建ZnO/Ti₃C₂Tₓ/ZnO三明治结构,兼容柔性基底
- 生化紫外传感:低噪声和高探测率使其适用于痕量生化物质的紫外吸收检测