材料，由于相对大的比表面积，材料表面的氧气分子能够捕获电子，而且表面电场导致的能带弯曲使得器件具有很高的紫外光敏感度，然而，基于一维Zn0纳米材料的光探测器和光传导性能取决于纳米材料的表面状况、结构的稳定性以及生长方法的不同，这都使得光检测器的紫外光灵敏度远低于人们的预期，为了进一步提高器件的紫外光敏感度，人们一直在做着尝试.Zhou等发现用肖特基接触器件来代替欧姆接触型器件，Zn0纳米线对紫外光的敏感度增强；Bera等利用有机物修饰Zn0纳米线，使其在紫外光下电流增强；Tzeng等通过引入金属纳米颗粒的方法，增强Zn0纳米带的紫外光敏感度.该文分别研究了在波长325 nm的紫外光照射下及暗环境中不同溅射时间的Au纳米颗粒对单根Zn0纳米带器件/-V特性影响.结果表明，光电流随Au纳米颗粒溅射时间的增加先增大后减小；暗电流则随Au纳米颗粒溅射时间的增加而增大，讨论了两种环境下电流变化的原因：Au纳米颗粒对光子的散射作用导致光电流增大；对zn0纳米材料进行表面修饰，减少了表面态密度，增强了暗电流.
1 实验
通过化学气相沉积法合成Zn0纳米带.Zn0粉末（lg，纯度99. 95%）置于长度为40 cm的刚玉舟前端，将Si基底置于刚玉舟下游部位，后将刚玉舟放入高温管式炉中，封闭反应室.将管式炉加热至1300 0C恒温20 min，停止加热，期间持续通人高纯氮气并保持流量为100 sccm，反应室内压强维持在500 Pa，待管式炉自然冷却至室温后取出刚玉舟，在Si基底上生长的一层絮状物为制备样品.在Si基底上利用静电吸附获得单根zn0纳米带，采用微栅模板法在单根Zn0纳米带两端蒸镀Ti/Au电极，制备单根Zn0纳米带半导体器件.将此器件置于450℃，氮气环境下进行5min退火处理，以使电极与纳米带间接触得到改善，并用Ag丝作引线，制得可进行电学性质质测试的器件，
纳米带的形貌及器件的显微结构由扫描电子显微镜（FE-SEM，S-4800，Hitachi，Japan）进行表征；通过离子溅射仪（Hitachi，E-1010）对单根Zno纳米带器件进行修饰，在Zn0纳米带表面溅射AL纳米颗粒，粒径大小通过调节镀膜室真空度、放电电流以及溅射时间进行控制；紫外光光源为氦镉激光器（A=325 nm，功率424 μw/cm2；利用半导体参数测试仪（Agilent，B1500A）对器件进行/-V特性测试.
2 结果与讨论
图l为71]0纳米带的形貌表征.（a）是Zn0纳米带的SEM图，可以看到样品产量较高，粗细均匀，纳米带长度在100 μm以上，（b）为单根ZNo纳米带器件微电极的SEM图像，可以看出纳米带表面光滑，估算纳米带宽度为150～200nm，微电极问的沟道长度约20 μm且边界清晰.插图为单根Zn0纳米带器件的结构示意图，在具有氧化膜的硅片衬底上，用微栅模板法在Zno纳米带两端镀有Ti/Au金属微电极，分别作为源极和漏极.
在紫外光照射下，Au纳米颗表面修饰刈器件的/-V特性曲线的影响，如图2（a）所示，溅射时间分别为0、5、10、15、20、30、40和50-.图2（b）给出了光电流随Au纳米颗粒溅射时M的变化趋势.可以看到随着Au纳米颗粒溅射时间的增加，电极的接触类型没有改变，光电流先增强，随后减弱，即当Au纳米颗粒溅射时间从（）s增加到30 s期间，光电流逐渐增强，电流最大值约为12 μA（偏压1.5 V），与未溅射Au纳米颗粒时的电流相比，有约5uA的增量.当溅射时间超过30s后，光电流强度随之下降.
基于图3，可以解释在紫外光照射下电流的变化趋势.首先，在暗环境下，空气中的02分子被Zn0纳米带表面吸收并且捕获其导带上的自由电子[O2+e一02]，形成低导电率的耗尽层，使Zn0中的导带和价带向上弯曲，形成肖特基势垒，如图3（a）；当在光子能量大于Zn0禁带宽度的紫外光照射下，纳米带内部产生光生电子空穴对[hv—h+ +e-]，光生空穴移动到纳米带表面并且通过电子与空穴的复合使带负电的氧离子放电[h+02一02]，氧分子从Zn0纳米带表面释放，肖特基势垒附近的电子空穴会被内建电场分离开，使得能带弯曲减弱，肖特基势垒降低，从而增大电流，如图3（b）；当Au纳米颗粒恰好位于Zn0与空气两种电介质的交界面处，光子将被纳米颗粒散射给相对介电常数大的电介质，即Zno.由于纳米颗粒引起的光子散射可以增加光子吸收效率，使得Zn0纳米带吸收了更多的光子，进而产生更多的光生电子空穴对，因此，更多带负电的氧离子放电，这个过程使耗尽层宽度进一步减小，肖特基势垒的高度亦进一步降低，进而增大光电流，如图3（e）.当Au纳米颗粒的密度达到一个最佳值后，推断一些Au纳米颗粒开始合并在～起，发生典型的Ostwald熟化.此阶段，纳米颗粒对光子的散射将变弱，同时吸收变强，而且Zn0纳米带被Au纳米颗粒覆盖的面积显著增大，使得Zn0纳米带对光子的吸收明显降低，光生电子空穴对数目减少，Zn0中的耗尽层开始增宽，光电流随之减弱.
图4（a）给出了暗环境下，Au纳米颗表面修饰对器件/-V特性曲线的影响，溅射时间分别为0、5、10、15、20、30、40和50 s，插图为局部（0、5、10、15、20 s）放大图.可以看出随着Au纳米颗粒溅射前后，电极的接触类型没有发生改变，而且随溅射时间的增加，暗电流随之增强.当Au纳米颗粒溅射时间达到50 s时，电流值达到最大，约为800 nA（偏压为1.5 V），与未溅射Au纳米颗粒溅射时电流相比，增量约800 nA.
Lin等报道利用金属Pt纳米颗粒对Zno纳米棒进行表面修饰，改变其缺陷结构.Le等报道了N2经等离子体处理后，会使N进入到Zn0纳米棒中，能够有效的诱导化学吸附（如0一Zn键的增加）.由此推断，暗环境下电流的增加可能源于Au纳米颗粒对Zn0纳米带的表面修饰作用.对单根Zn0纳米带器件表面溅射的Au纳米颗粒能够填补zno表的氧空位，使氧空位密度下降，形成浅施主能级，导致Zn0表面缺陷发生钝化，进而降低了肖特基势垒高度，因此，电流增大.
3 结束语
用化学气相沉积法合成了Zn0纳米带，采用微栅模板法制得欧姆接触的单根Zn0纳米线器件.研究了在紫外光照射及暗环境下，不同溅射时间的Au纳米颗粒对单根Zn0纳米带器件l-v特性的影响，结果表明，光电流随Au纳米颗粒溅射时问的增加先增大后减小；暗电流则随Au纳米颗粒溅射时间的增加而持续增大.其中光电流的变化趋势是由光生电子空穴对以及Au纳米颗粒对光子的吸收与散射间的竞争导致的；暗电流的变化趋势则可能归因于Au纳米颗粒对zno纳米带的表面修饰，表面氧空位被填充，导致肖特基势垒降低.