Performance enhancement of a self-biased n-ZnO microwire/p-GaN heterojunction ultraviolet photodetector incorporating Ag nanowires

文献情報

出版日 2022-09-21
DOI 10.1039/D2CE01084D
インパクトファクター 3.545
著者

Yulan Xie, Peng Wan, Mingming Jiang, Yang Liu, Daning Shi, Caixia Kan


原文を見る

要旨

Low-dimensional self-powered ultraviolet photodetectors have attracted considerable attention on account of their wide potential applications. However, the photodetector performances severely suffer from various surface states and structural defects induced by a large volume-to-surface ratio of low-dimensional semiconductors, as well as conventional metal and ITO electrodes. Herein, a high-performance ultraviolet photodetector containing a single Ga-doped ZnO microwire covered by Ag nanowires (AgNWs@ZnO:Ga MW) and a p-type GaN wafer was proposed and constructed. Using an AgNW film as a highly transparent electrode, the fabricated photodetector can operate in a self-biasing manner, which exhibits a peak responsivity of 137 mA W−1 and a detectivity of 2.15 × 1012 Jones under 370 nm light illumination. Further, an ultrafast photoresponse (rising/falling times ∼22/339 μs) is achieved. Compared with a pristine ZnO:Ga MW/GaN heterojunction photodetector using ITO as a top electrode, the photosensitivity is significantly improved. In particular, the responsivity and detectivity are enhanced over 1100% and 700%, respectively. The enhanced mechanism was researched systematically. In the photodetector structure, the AgNW electrode serving as a transmission window has a higher optical transparency in the ultraviolet band, a more outstanding electrical property than that of the conventional ITO film electrode. Meanwhile, the plasmonic effect of the covered AgNWs on ZnO:Ga can facilitate the increase of light absorption, and then enhance the photocurrent at corresponding plasmon resonant wavelengths, directly resulting in an excellent photosensitivity. This work sheds light on the development of designing and fabricating high-performance self-powered ultraviolet photodetectors with ultrafast response speed and high photoresponsivity.

関連文献

Cyclodehydrogenation of di- and tetra(benzimidazol-2-yl)benzenes to give model heteroaromatic discotic systems

Weicheng Wu, Andrew. C. Grimsdale, Klaus Müllen

2003-04-07 Communication

DOI: 10.1039/B301512M

A new route to fullerene substituted phenylalanine derivatives

Jianzhong Yang, Andrew R. Barron

2004-10-25 Communication

DOI: 10.1039/B411118D

Ni(iii) vs. Ni(ii)-thiyl radical: charge-delocalisation in a binuclear Ni(iii)Ni(ii)-dithiolate complex

Neil D. J. Branscombe, Andrew J. Atkins, Armando Marin-Becerra, Eric J. L. McInnes, Frank E. Mabbs, Jonathan McMaster, Martin Schröder

2003-04-02 Communication

DOI: 10.1039/B300245D

Don't forget Langmuir–Blodgett films

Donald H. McCullough, III, Steven L. Regen

2004-11-09 Feature Article

DOI: 10.1039/B410027C

Phase-transfer alkylation reactions using microreactors

Masaharu Ueno, Hideaki Hisamoto, Takehiko Kitamori, Shū Kobayashi

2003-03-27 Communication

DOI: 10.1039/B301638B

Trimethyltriazacyclohexane as bridging ligand for triangular Cu3 units and C–H hydride abstraction into a Cu6 cluster

Randolf D. Köhn, Zhida Pan, Mary F. Mahon, Gabriele Kociok-Köhn

2003-05-02 Communication

DOI: 10.1039/B302670A

Chiral Co(iii)(salen)-catalysed hydrolytic kinetic resolution of racemic epoxides in ionic liquids

Dong Joon Choo, Woo Ho Shim, Dong Hoon Lee, Eun Joo Roh, Sang-gi Lee, Choong Eui Song

2003-04-02 Communication

DOI: 10.1039/B301490H

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯はどのように合成されますか?

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯は、環戊烷と塩酸によるヒンデンブルク反応を経由して合成されます。この反応では、環戊烷が塩酸と作用し、1,3-ジカルボキシ基が導入されま...

2435-36-1Dimethyl 1,3-cyclope...
化合物よくある質問

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンとは何ですか?

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンは、CAS番号107843-77-6の化合物で、(E)-ベンジル3-(3,4-ジヒドロキシフェニル) acry...

107843-77-6(E)-Benzyl 3-(3,4-di...
化合物よくある質問

プロスタグランジンA2について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?'

プロスタグランジンA2 (CAS番号: 41691-92-3) は、化学物質の安全管理に関する規制として、GHS (危険物質の国際的ハザード分類・ラベル付けシス...

41691-92-316,16-DIMETHYL PROST...
化合物よくある質問

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸についての物理化学的性質は何ですか?

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸のCAS番号は84-86-6です。この化合物は結晶性で、分子量は212.15 g/molです。アルコールや水など...

84-86-64-Amino-1-naphthalen...
化合物よくある質問

N-GlcNAc-生物素を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-GlcNAc-生物素は吸収性があり、皮膚や目への接触を避けることが重要です。PPE(個体保護具)は使用し、ドラフトチャンバーは必要に応じて使用します。漏洩時...

1272755-69-72-Acetamido-2-deoxy-...
化合物よくある質問

3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルとは何ですか?

CAS番号1209781-11-2の3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルは、有機化合物の一種で、化学式はC10H17FNO3...

1209781-11-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

6-溴-1-甲基-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑はどのように合成されますか?

6- bromo-1-methyl-1H-benzotriazoleは、ブロモフリオリンと1-メチル-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑の反応により合成され...

944718-32-56-Bromo-1-methyl-1H-...
化合物よくある質問

4-硫代尿苷はどのように合成されますか?

4-硫代尿苷は、尿素とD-リボシルヒドロキシアルデヒドを用いてスルホン化反応を経て合成されます。通常は塩酸ヒドロキシチオニルスルホン酸などの触媒を使用し、選択性...

6741-73-71-(4-thio-beta-D-rib...
化合物よくある質問

ブレインナトリユリックペプチド32ラットとは何ですか?

ブレインナトリユリックペプチド32ラット(CAS番号: 133448-20-1)は、心臓で作られるホルモンの一つで、心不全の診断や予後評価に使用されます。

133448-20-1Brain Natriuretic Pe...
化合物よくある質問

1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号810680-60-5の1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐は、白色の結晶性粉末である。分子量は360.84 g/molで、水に溶けやすい。反応活...

810680-60-51-(3-Azetidinyl)-4-p...

掲載誌

CrystEngComm

CrystEngComm
CiteScore: 5.5
自己引用率: 7.7%
年間論文数: 643

CrystEngComm is the forum for the design and understanding of crystalline materials. We welcome studies on the investigation of molecular behaviour within crystals, control of nucleation and crystal growth, engineering of crystal structures, and construction of crystalline materials with tuneable properties and functions. We publish hypothesis-driven research into… how crystal design affects thermodynamics, phase transitional behaviours, polymorphism, morphology control, solid state reactivity (crystal-crystal solution-crystal, and gas-crystal reactions), optoelectronics, ferroelectric materials, non-linear optics, molecular and bulk magnetism, conductivity and quantum computing, catalysis, absorption and desorption, and mechanical properties. Using Techniques and methods including… Single crystal and powder X-ray, electron, and neutron diffraction, solid-state spectroscopy, spectrometry, and microscopy, modelling and data mining, and empirical, semi-empirical and ab-initio theoretical evaluations. On crystalline and solid-state materials. We particularly welcome work on MOFs, coordination polymers, nanocrystals, host-guest and multi-component molecular materials. We also accept work on peptides and liquid crystals. All papers should involve the use or development of a design or optimisation strategy. Routine structural reports or crystal morphology descriptions, even when combined with an analysis of properties or potential applications, are generally considered to be outside the scope of the journal and are unlikely to be accepted.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。