ساخت آشکارساز نوری فرابنفش با استفاده از نانوساختارهای اکسید روی با ناخالصی کلسیم به روش سل- ژل

در این مقاله یک آشکارساز نوری فرابنفش با استفاده از نانوساختارهای اکسید روی ساخته شده است. مراحل ساخت ارزان، کیفیت بالای نانوساختارها و نتایج مطلوب آشکارساز نوری از ویژگی های مهم روش پیشنهادی می باشد. نانوساختارهای اکسیدروی با استفاده از روش سلژل رشد یافته اند. جهت افزایش حساسیت حسگر، ناخالصی کلسیم به آنها افزوده شده است. نتایج حاصل از xrd نشان می دهد که نانوساختارهای بدست آمده عاری از هرگونه ناخالصی و فاز اضافی هستند. تصاویر sem نیز بیانگر آن است که افزودن آلاینده کلسیم سبب کاهش اندازه نانوساختارهای اکسید روی می گردد. طیف eds نشان می دهد عنصرکلسیم در نمونه آلاییده شده موجود است. به منظور بررسی ویژگی های نوری نانوساختارها از طیف نگاری فوتولمینسانس (pl) استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایش pl دلالت بر کاهش انرژی شکاف باند نانوساختارهای اکسید روی در طی فرآیند آلایش با کلسیم دارد. همچنین نتایج حاصل از رامان و xrd حاکی از کاهش کریستالینگی نانوساختارها با افزایش میزان غلظت آلاینده کلسیم می باشند. نتایج اندازه گیری جریان نوری حسگر ماورابنفش در حالت گذرا بیانگر آنست که جریان در معرض روشنایی بسیار بیشتر از جریان در حالت تاریکی است، آشکارساز حساسیت خوبی دارد و همچنین با افزودن ناخالصی کلسیم حساسیت آن افزایش می یابد.

Fabrication of Ultraviolet Photodetector Based on ZnO Nanostructures and Calcium Impurities Using Sol-Gel Method

In this paper an ultraviolet (UV) photodetector has been fabricated using ZnO nanostructures. The cheap fabrication process, highquality nanostructures and the desired results for the photodetector are the most important characteristics of the proposed method. ZnO nanostructures have been grown using solgel method. In order to increase the sensitivity, calcium impurities have been added to nanostructures. XRD results show that the obtained nanostructures are free from any unwanted impurities and phases. SEM images show that by adding Ca impurities the dimensions of the nanostructures have been reduced. EDS spectra illustrates that the Ca element exists in the nanostructures. In order to study the optical properties of the grown nanostructures, photoluminescence (PL) spectroscopy has been performed. PL results show that by increasing the impurity the bandgap has been slightly decreased. Raman spectroscopy and the XRD results depict that by increasing the impurity concentration the crystallization of the nanostructures would be reduced. The results for the UV sensor transient photocurrent measurement show that when exposed to light the current is much larger than the dark current, the sensor has a good sensitivity and adding Ca impurities increases the sensitivity considerably.