UV处理改善ZnO量子点紫外探测器制作(2)
表1.1主要半导体材料的比较
材料 Si GaAs GaN
物理
性质 禁带宽度（eV） 1.1 1.4 3.4
饱和速率（×10 cm/s）
1.0 2.1 2.7
热导（W/c•K） 1.3 0.6 2.0
击穿电压（M/cm） 0.3 0.4 5.0
电子迁移速率（cm /V•a）
1350 8500 900
应用
情况 光学应用 无 红外 蓝光/紫外
高频性能 差 好 好
高温性能 中 差 好
发展阶段 成熟 发展中 初期
相对制造成本 低 高 高
表1.1中展示了三代半导体主要代表材料的禁带宽度和各方面的特性。从表中，我们可以看出，在光学应用方面，发射的光波长由禁带宽度所决定，禁带宽度大对应着波长短（蓝紫光），禁带宽度小对应着波长长。此外，其他参数越大，半导体器件的性能越理想。
ZnO是典型的第三代半导体，它属于宽禁带直接带隙的重要的II-IV族半导体氧化物，然而，随着温度升高，ZnO的紫外受激发射强度猝灭太快，导致它在光电子方面的研究一直被忽视。直到1996年首次报道了ZnO薄膜的室温紫外光泵浦激射 ，再加上其具有优良压电、光电、气敏、压敏性质、高的激子结合能、高的光增益系数等，且原料丰富、成本低、无毒、对环境无污染，使得ZnO在国际上一跃成为短波半导体激光器的研究热点。
在信息化高速发展的今天，紫外光电器件由于防干扰性能好、保密性能高、能适应环境的多样性，不管是在军用领域还是民用领域都有极大的应用前景。再加上ZnO量子点多种优异的性能，将纳米材料的优势应用到紫外探测器这样的光电器件中去，使紫外探测器的性能得到很大提高，制备出高速度、高效率、甚至是相比于原来的器件有新功能的紫外探测器，是众多科学工作者的奋斗目标。因此，本文的主要工作是制备ZnO量子点紫外探测器，在制备过程中采用UV处理的方法，进一步优化探测器的性能。
1.1 ZnO基本性质
ZnO是一种II-IV族化合物半导体，具有3.37eV的宽禁带，高达60meV的激子束缚能，并且原料丰富易得，成本较低，无毒，抗辐射能力强等优点，因而作为新型的直接宽带隙光电半导体材料，在电子和光电子器件应用方面有很多吸引人的优点，发展前景十分宽广。
ZnO具有3种晶体结构：(a)立方NaCl型、(b)立方闪锌矿型、(c)吹冰方纤锌矿型。三种晶体结构见下图（图1.1）。
图1.1 ZnO晶体结构
在这三种ZnO晶体结构中，自然条件下，根据热力学条件，吹冰方纤锌矿结构是稳定相。在压强为9GPa的室温下，吹冰方纤锌矿结构不再稳定，向立方NaCl结构转变。亚稳态的立方闪锌矿结构可以在立方晶体的结构上制得。
ZnO分子量为81.39，密度为5.606g/cm ，无臭无且无毒性，不溶于水、醇、苯等有机溶剂，能溶于酸、碱、氨水等溶液，熔点为1975℃。一些重要的物理参数见下表(表1.2)。
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