В связи с ограничениями в производительности гибких фотоэлектрических детекторов, обусловленными слабым сцеплением между микро- и нанофоточувствительными структурами и гибкой подложкой, высоким темновым током и большим энергопотреблением, предложена стратегия повышения производительности на основе пьезоэлектронного эффекта. С использованием технологии прямой электроспиннинга создана двухкомпонентная система с основным волокном из оксида цинка (ZnO) и вспомогательным регулирующим волокном из комплекса медного аммиака (Cu(NH3))(CN), на основе которой изготовлена высококонтролируемая многослойная нанофибровая структура ZnO@(Cu(NH3))(CN). Данная структура значительно улучшает стабильность межфибрового интерфейсного сопряжения, а пьезоэлектронный эффект на стыках вставляет асимметричный барьер и внутреннее электростатическое поле, подавляя тепловую миграцию электронов, снижая темновой ток устройства до 1.12×10-7 А и значительно уменьшая статическое энергопотребление. Регулируя количество слоев (5~25), достигается настройка порогового напряжения устройства в диапазоне 6~20 В, что обеспечивает программируемое логическое управление. Экспериментальные результаты показывают, что при освещении ультрафиолетом с длиной волны 254 нм детектор имеет чувствительность 13.3 А/Вт с временем отклика и восстановления 11 мс и 9 мс соответственно, демонстрируя выдающуюся фоточувствительность. Перпендикулярная многослойная структура ZnO и нанофибр из Cu(NH3))(CN) обладает значительными преимуществами в микроэлектрическом контроле и повышении эффективности фотоэлектрического преобразования, имеет важный потенциал применения в гибких фотоэлектрических системах с низким энергопотреблением и высокой чувствительностью, обеспечивая новые идеи для проектирования следующего поколения гибких фотоэлектрических устройств.
关键词
прямой электроспиннинг;гибкий фотоэлектрический детектор;усиление пьезоэлектронного эффекта;фотоуправляемая схема