Фотоприемники ультрафиолетового диапазона на основе легированных алюминием и никелем пленок оксида цинка
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-4-14-21
Аннотация
Комбинированием методов золь-гель и гидротермального осаждения на стеклянных подложках получены тонкопленочные покрытия из оксида цинка с примесью никеля и алюминия. Исследования структуры и состава пленок методами сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской и рамановской спектроскопии показали, что они состоят из плотноупакованных кристаллитов оксида цинка, легированных примесными атомами никеля и алюминия. На основе полученных пленок изготовлены фотоприемники резистивного типа. Показано, что при облучении светом ультрафиолетового диапазона с длиной волны менее 400 нм удельное сопротивление структуры уменьшается с 190–210 до 7,5–8,0 Ом⋅см. Достигнутое время отклика при нарастании светового импульса – 48 с, тогда как время спада составляет ≈700 с.
Ключевые слова
Об авторах
И. А. Греков
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Беларусь
Беларусь
Греков Игорь Александрович, асп. каф. микро- и наноэлектроники, мл. науч. сотр. науч.-исслед. лаб. «Материалы и структуры наноэлектроники» (НИЛ 4.3),
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6.
Тел.: +375 33 667-93-28.
К. О. Янушкевич
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Беларусь
Беларусь
Янушкевич К. О., асп. каф. микро- и наноэлектроники, мл. науч. сотр. НИЛ 4.3,
Минск.
Е. Б. Чубенко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Беларусь
Беларусь
Чубенко Е. Б., канд. техн. наук, доц., доц. каф. микро- и наноэлектроники, вед. науч. сотр. НИЛ 4.3,
Минск.
В. П. Бондаренко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Россия
Россия
Бондаренко В. П., канд. техн. наук, доц., зав. НИЛ 4.3,
Минск.
Список литературы
1. Chen K. J., Hung F. Y., Chang S. J., Young S. J. (2009) Optoelectronic Characteristics of UV Photodetect or Based on ZnO Nanowire Thin Films. J. of Alloys and Compounds. 479 (1–2), 74–677. DOI: 10.1016/j.jallcom.2009.01.026.
2. Sahal M., Sersar R., Mari B. (2016) Preparation of Intrinsic and Al-Doped ZnO Thin Layers by Spray Pyrolysis. International Renewable and Sustainable Energy Conference. 1–5. DOI: 10.1109/irsec.2016.7984051.
3. Buddha Deka Boruah (2019) Zinc Oxide Ultraviolet Photodetectors: A Rapid Progress Towards Conventional to Self-Powered. Nanoscale Advances. 1–74. DOI: 10.1039/c9na00130a.
4. Jarzebski Z. M. (1974) Oxide Semiconductors. Oxford, Pergamon Press.
5. Inamdar S. I., Ganbavle V. V., Rajpure K. Y. (2014) ZnO Based Visible-Blind UV Photodetector by Spray Pyrolysis. Superlattices and Microstructures. 76, 253–263. DOI: 10.1016/j.spmi.2014.09.041.
6. Zheng Z., Liu K., Chen X., Qiao B., Ma H., Liu D., et al. (2021) High-Performance Flexible UV Photodetector Based on Self-Supporting ZnO Nano-Networks Fabricated by Substrate-Free Chemical Vapor Deposition. Nanotechnology. 32 (47). DOI: 10.1088/1361-6528/ac1bda.
7. Young S.-J., Chiou C.-L., Liu Y.-H., Ji L.-W. (2016) Synthesis of Ga-Doped ZnO Nanorods by Hydrothermal Method and Their Application to Ultraviolet Photodetector. Inventions. 1 (1). DOI: 10.3390/inventions1010003.
8. Chey C. O., Masood A., Riazanova A., Liu X., Rao K. V., Nur O., et al. (2014) Synthesis of Fe-Doped ZnO Nanorods by Rapid Mixing Hydrothermal Method and Its Application for High Performance UV Photodetector. J. of Nanomaterials. 1–9. DOI: 10.1155/2014/524530.
9. Foo K. L., Kashif M., Hashim U., Ali M. E. (2013) Sol-Gel Derived ZnO Nanoparticulate Films For Ultraviolet Photodetector (UV) Applications. Optik – International Journal for Light and Electron Optics. 124 (22), 5373–5376. DOI: 10.1016/j.ijleo.2013.03.120.
10. Liu C. Y., Zhang B. P., Lu Z. W., Binh N. T., Wakatsuki K., Segawa Y., et al. (2008) Fabrication and Characterization of ZnO Film Based UV Photodetector. J. of Materials Science: Materials in Electronics. 20 (3), 197–201. DOI: 10.1007/s10854-008-9698-x.
11. Han J., Zhang W., Chen W., Ray S., Zhang J., He M., et al. (2007) Terahertz Dielectric Properties and Low-Frequency Phonon Resonances of ZnO Nanostructures. J. Phys. Chem. 111 (35), 13000–13006. DOI: 10.1021/jp073343t.
12. Shah A., Ahmad M., Rahmanuddin, Khan S., Aziz U., Ali Z., et al. (2019) The Role of Al Doping on ZnO Nanowire Evolution and Optical Band Gap Tuning. Applied Physics A. 125 (10), 1–8. DOI: 10.1007/s00339019-3005-y.
13. Khan A. (2010) Raman Spectroscopic Study of the ZnO Nanostructures. J Pak Mater Soc. 4 (1), 5–9. DOI: 2070-772X.
14. Manjón F. J., Marí B., Serrano J., Romero A. H. (2005) Silent Raman Modes in Zinc Oxide and Related Nitrides. J. of Applied Physics. 97 (5). DOI: 10.1063/1.1856222.
15. Chen K. J., Fang T. H., Hung F. Y., Ji L. W., Chang S. J., Young S. J., et al. (2008) The Crystallization and Physical Properties of Al-doped ZnO Nanoparticles. Applied Surface Science. 254 (18), 5791–5795. DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.03.080.
16. Rana A. K., Kumar Y., Rajput P., Jha S. N., Bhattacharyya D., Shirage P. M. (2017) Search for Origin of Room Temperature Ferromagnetism Properties in Ni-Doped ZnO Nanostructure. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (8), 7691–7700. DOI: 10.1021/acsami.6b12616.
17. Ning Y., Zhang Z., Teng F., Fang X. (2018) Novel Transparent and Self-Powered UV Photodetector Based on Crossed ZnO Nanofiber Array Homojunction. Small. 14 (13). DOI: 10.1002/smll.201703754.
18. Hassan Z., Ahmed N. M., Yam F. K. (2012) Comparative Study of Ultraviolet Detectors Based on ZnO Nanostructures Grown on Different Substrates. Journal of Applied Physics. 112 (7). DOI: 10.1063/1.4757619.
Рецензия
Для цитирования:
Греков И.А., Янушкевич К.О., Чубенко Е.Б., Бондаренко В.П. Фотоприемники ультрафиолетового диапазона на основе легированных алюминием и никелем пленок оксида цинка. Доклады БГУИР. 2024;22(4):14-21. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-4-14-21
For citation:
Grekov I.A., Yanushkevich K.O., Chubenko E.B., Bondarenko V.P. UV-Photodetectors Based on Zinc Oxide Films Doped with Aluminum and Nickel. Doklady BGUIR. 2024;22(4):14-21. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-4-14-21
Просмотров: 283
Послать статью по эл. почте 