ZnO:Mg@Pt异质结自供电紫外探测器

光暗电流比提升两个数量级

通过掺杂、能带设计与等离子体增强协同，实现零偏压下的高速、高灵敏紫外探测。

Ruidong, Zhang · Na, Huang · Li, Zhuxin · Jiahui, Hao · Guo, Heng · Wanyu, Wang · Wendong, Lu · Jinyang, Lu · Wenwen, Xu · Guodong, Wang · 赵强 · 徐金荣 · 石增良 · 余江应

Applied Surface Science 2026

具体参数

光暗电流比

{'zh': '10³', 'en': '10³'}

上升时间

{'zh': '71', 'en': '71'} ms

下降时间

{'zh': '47', 'en': '47'} ms

技术优势

零偏压自供电

内建电场由p-NiO/n-ZnO:Mg结以及Pt等离子体共振增强，使器件在0 V下产生强光伏效应，无需外部电源。

暗态泄漏降下来

Mg²⁺掺杂钝化了ZnO表面缺陷，降低了器件暗电流，从而显著提升光暗电流比。

速度提升近十倍

协同策略使载流子快速分离与输运，上升和下降时间分别缩短87%和94%，可用于实时探测。

应用场景

• 紫外传感：低暗电流、高光暗比提升紫外探测信噪比。
• 可穿戴紫外监测：自供电且响应快，适合集成在可穿戴贴片中。
• 物联网传感器：零偏压运行降低功耗，适合物联网传感节点。
• 自供电系统：光伏效应使器件无需外部电源即可工作。