マルチバンド応答を有するZnOベースの広帯域光検出器を得るために、ZnOを他の狭バンドギャップ半導体と結合してヘテロ接合を構築し、これに基づいて光検出器を作製した。本論文では、水熱法と連続イオン層吸着反応法を組み合わせて、FTO基板上にZnOナノロッド/Bi₂S₃量子ドットのヘテロ接合材料を成功裏に作製した。走査型電子顕微鏡とエネルギースペクトロメーターにより、ZnOナノロッド/Bi₂S₃量子ドットヘテロ接合の表面形態と元素組成を特徴付けた。結果は、Bi₂S₃量子ドットがZnOナノロッド全体に均一かつ高密度に付着していることを示した。さらに、このZnOナノロッド/Bi₂S₃量子ドットヘテロ接合を基に作製した検出器は外部バイアスなしで動作可能であり、自己駆動特性を持つ。ZnOナノロッド検出器と比較して、ZnOナノロッド/Bi₂S₃量子ドット検出器は紫外線照射下での光電流が0.065 mA増加し、これは形成されたヘテロ接合が光生成キャリアの再結合を効果的に抑制できるためである。加えて、ZnOナノロッド/Bi₂S₃量子ドット検出器は可視光に対しても優れた検出能力を持ち、470 nmの青色光および530 nmの緑色光の検出に対して良好なサイクル安定性を示した。

ヘテロ接合;紫外光検出;可視光検出;ZnOナノロッド;Bi₂S₃量子ドット