中文 / English

研究进展

研究进展

程纲教授课题组在Nano Energy上报道ZnO纳米线的表面离子栅调控和快速紫外光检测的研究

来源: 河南大学材料学院    日期:2019-04-23   浏览次数:

近期,程纲教授课题组的研究成果“The high-speed ultraviolet photodetector of ZnO nanowire Schottky barrier based on the triboelectric-nanogenerator-powered surface-ionic-gate”在国际著名刊物Nano Energy上发表。博士生杨锋是论文的第一作者,程纲教授和杜祖亮教授是论文的共同通讯作者。

Nano Energy, 2019, 60, 680-688. IF=13.120, JCR一区。

文章链接:https://authors.elsevier.com/a/1Ysjf7soS7u07-

ZnO纳米线具有大的比表面积和表面活性,在紫外光检测方面具有优异的性能,受到了大家的深入研究。然而,由于光检测过程受ZnO纳米线表面态的控制,导致光电流的恢复时间长、光检测的开关速度慢,限制了ZnO纳米线光检测器的实际应用。

图1. (a)基于摩擦纳米发电机诱导的气体放电的表面离子栅调控技术示意图;(b)负电晕放电离子运动示意图;(c)摩擦纳米发电机诱导的气体放电的电流时间曲线;(d)转移电荷量曲线。

在本工作中,程纲教授课题组发展了一种新型的“表面离子栅”调控技术,利用摩擦纳米发电机诱导的气体放电在纳米线表面产生表面离子,通过有效调控表面态实现了对Ag/ZnO纳米线肖特基势垒的高度和电学传输特性的调控。不同气氛下的测试结果表明,放电产生的氧负离子在表面的吸附以及放电产生的电子被表面缺陷捕获所形成的表面局域负电荷,是表面离子栅调控表面态的主要途径。利用表面离子栅调控技术,使ZnO纳米线肖特基势垒紫外光检测的回复时间从87 s降低到0.3 s,成为在空气、氧气、氮气等不同的环境中实现高灵敏、快速紫外光检测的普适方法。表面离子栅调控技术可以实时、原位地调控纳米线的表面态,这为研究表面态产生和弛豫的动态过程、发展高性能光电纳米器件提供了新的研究思路和技术手段。


图2. (a) ZnO纳米线肖特基势垒在暗态和紫外光照下的电流-电压曲线;(b)不同气氛下的ZnO纳米线肖特基势垒的光电流开关曲线;(c)、(d):表面离子栅调控下空气、纯氧气氛下ZnO纳米线肖特基势垒的光电流开关曲线。

本工作得到国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学的经费支持。


【上一篇】:赵勇教授课题组在Journal of Catalysis报道电催化剂表面结构动态演变的研究

【下一篇】:赵勇教授课题组在J. Am. Chem. Soc.报道锂氧气电池新进展

微信订阅号

地址:中国开封河南大学金明校区

邮编:475004 电话:0371-22357375 E-mail:lb02@henu.edu.cn

河南大学材料学院  版权所有@ALL Rights Reserved   技术支持: 蓝创科技