基于亞波長直徑氧化鋅線的中紅外快響應(yīng)探測研究.pdf

1、中紅外探測技術(shù)，現(xiàn)已應(yīng)用于在生活生產(chǎn)的很多領(lǐng)域，從而受到廣泛的關(guān)注。典型的紅外探測器，分為光子探測和熱探測兩類。其中光子探測，具有快響應(yīng)，高靈敏度的特性，但是往往需要復(fù)雜昂貴的低溫設(shè)備，不利于廣泛的應(yīng)用。相比之下，室溫下工作的熱探測器具有很寬的探測譜，但是由于被探測元件較大的熱慣性所限制，其響應(yīng)速度通常比較慢。
　　 氧化鋅的微米或納米線，由于生長工藝成本低，近些年顯示出了很大的商業(yè)潛力。利用氧化鋅線穩(wěn)定的理化特性，對中紅外光強

2、吸收，以及自身的小尺寸特性，我們提出了基于氧化鋅亞波長線的中紅外熱探測器。在本文中，我們研究了氧化鋅亞波長線對紅外光的熱響應(yīng)，并開發(fā)成為一款室溫中紅外探測器。
　　 ZnO線，通過化學(xué)氣相法生長，所長出來的線具有良好的表面光澤度和典型的六角型橫截面。線被跨放在基片上制作的兩鈦金電極中間。將銦鎵的液態(tài)合金涂覆在接觸區(qū)以形成良好的歐姆接觸。使用波長10.6μm的CO2激光器作為探測源，通過硒化鋅透鏡聚焦到ZnO線中央，形成直徑220

3、μm的光斑。另外，我們使用6800lx的冷光源燈照射被測樣品，以使樣品的暗電阻穩(wěn)定，并方便測量。
　　 當(dāng)ZnO線吸收中紅外光，溫度會上升，從而引起電阻的變化。通過電阻變化幅度，可以推算出入射光強度。測量了不同入射光強度下ZnO線的Ⅰ—Ⅴ特性證明，隨著入射光增強，氧化鋅的電阻也隨之線性增加。我們得到探測器的噪聲強度為700μV/HZ1/2(1kHz)，可以推算出噪聲等效功率為5.8μW/Hz1/2。
　　 為測試ZnO線