1、一維結(jié)構(gòu)的氧化物半導體材料由于其潛在眾多的應(yīng)用。如:紫外激光器,光敏二極管,氣敏傳感器和紫外光探測器等,并且作為構(gòu)筑光電器件的結(jié)構(gòu)單元受到越來越多的關(guān)注。光檢測器是半導體納米線是其中最廣泛的應(yīng)用前景之一。而ZnO是一種典型的N型寬禁帶半導體,由于其寬禁帶和大的激子結(jié)合能(60meV),成本低廉,強的耐輻射性和易于制造等優(yōu)點成為光檢測領(lǐng)域最優(yōu)異的材料之一。
　　盡管許多研究組報道了ZnO納米線肖特基勢壘的光電輸運特性在整流和傳感器件

2、方面的優(yōu)異性能,越來越多的人對基于ZnO納米線肖特基勢壘紫外光檢測器開展了許多有意義的研究工作,但是仍存在一些問題需要我們進一步研究。
　　我們小組前期對ZnO和CuO納米線肖特基勢壘輸運性質(zhì)的研究清楚的表明勢壘受納米線表面態(tài)的控制,但是由于表面態(tài)種類多樣、形式復雜,主要包括:形成離子型化學吸附的氧分子;深能級施主型缺陷的氧空位等,導致目前人們?nèi)匀粺o法對氧化物納米線肖特基勢壘的勢壘高度進行有效的控制。另外,不同類型的表面態(tài)(吸附氧

3、和氧空位)在紫外檢測中起的作用,同時對電學輸運性質(zhì)、靈敏度和回復時間上產(chǎn)生的影響都有待進一步研究。
　　基于以上問題,在本論文中,我們選擇利用不同環(huán)境氣氛、不同光強以及對器件進行熱退火三種方式對單根ZnO納米線肖特基勢壘器件表面態(tài)進行調(diào)控,深入研究了氧吸附和脫附的具體過程及熱退火誘導下的ZnO納米線肖特基勢壘光電輸運性質(zhì)。
　　具體的研究工作包括以下幾個部分:
　　首先在第二章中:我們采用自制的ZnO前驅(qū)體做原料,利用

4、氣-液-固vapour-liquid-solid(VLS)催化反應(yīng)方法制備出了ZnO納米線,并對上述合成的ZnO納米線進行了X射線衍射譜、紫外可見吸收光譜、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等一系列表征。利用介電泳(電場組裝)的方法實現(xiàn)了單根ZnO納米線器件的構(gòu)筑。
　　成功構(gòu)筑器件的基礎(chǔ)上,在第三章中,我們研究了ZnO納米線與金的肖特基接觸型的單根器件在N2和O2兩種氣氛下的I-V性質(zhì)及其光電流隨時間的響應(yīng)。發(fā)現(xiàn)暗態(tài)下,ZnO納米線

5、在O2氣氛中的電流較 N2氣氛明顯降低了大約一個數(shù)量級;紫外光照射下,在O2氣氛中光電流的上升和衰減速率都比在N2氣氛中的要快得多。然后,利用不同光強透過率的衰減片分別測試器件的IV特性,發(fā)現(xiàn)隨光強的增加光電流逐漸增加;并通過用四探針法測試器件的電阻,證實了光響應(yīng)主要是本征電阻起作用,光照能夠有效減少單根ZnO納米線的表面勢壘。
　　在第四章中,我們研究了在氮氣環(huán)境下熱退火處理對單根ZnO納米線肖特基勢壘器件性質(zhì)的調(diào)控作用。測試其