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耗尽与热电子注入效应:通过AZO介质层夹入银纳米粒子提升ZnO纳米棒MSM光电探测器光响应速度的机制

Chu, L., MAO, S., Chen, L., Belfiore, L., Tang, J.,
Journal of Alloys and Compounds

Abstract

氧化锌(ZnO)是光电器件中最常用的材料之一,然而由于氧吸附效应,ZnO光电探测器(PDs)通常存在光响应速度缓慢的问题。本研究提出基于AZO/银纳米粒子(Ag NPs)/AZO夹层种子层的ZnO纳米棒(NRs)光电探测器。通过光电流导数评估表明,嵌入银纳米粒子的光电探测器响应速度显著提升,同时氙灯照射下开关比达到750.92,响应度为66.58 mA/W。这种快速响应效应源于界面耗尽与等离激元热电子注入的协同作用,从而触发载流子的"沉积-抽离"机制。通过375 nm、430 nm和520 nm单色光激发下的系统表征,深入探究了该工作机制。三明治结构设计为等离激元纳米粒子在半导体器件中的应用提供了新途径。

DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.159125