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可靠性与测试
★ 4.0
基于一步水热法合成SnO2/Zn2SnO4复合材料的高性能自驱动紫外光电探测器
High-performance self-powered UV photodetector based on SnO2/Zn2SnO4 composites from one-step hydrothermal synthesis
| 作者 | Furui Li · Songchi Liao · Junyu Su · Bowen Li · Huan He |
| 期刊 | Journal of Materials Science: Materials in Electronics |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 36.0 卷 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | SnO2/Zn2SnO4复合材料 异质界面 Ⅱ型能带结构 自供电紫外光电探测器 光电响应性能 |
语言:
中文摘要
在本研究中，采用一种简单的一步水热法合成了SnO2/Zn2SnO4复合材料，用于构建高性能的自驱动紫外光电探测器。SnO2纳米针分布在Zn2SnO4纳米片的表面，形成了结构良好的异质界面和II型能带结构。与纯Zn2SnO4相比，SnO2/Zn2SnO4复合材料表现出相对更高的紫外光吸收能力和电荷转移能力。在紫外光照下，基于SnO2/Zn2SnO4复合材料与ITO导电电极构成的光电探测器展现出稳定且可重复的自驱动特性。当反应物中Zn:Sn的摩尔比为1:1时，所制备的ZS11基光电探测器表现出最高的探测率，达到3.96 × 10^11 Jones，这归因于SnO2对Zn2SnO4形貌和能带结构的有效调控。
English Abstract
In this work, SnO 2 /Zn 2 SnO 4 composites were synthesized by a simple one-step hydrothermal method to construct a high-performance self-powered UV photodetector. SnO 2 nanoneedles are distributed on the surface of Zn 2 SnO 4 nanosheets, and they show well-formed heterointerface and type-II band structure. Compared with pure Zn 2 SnO 4 , SnO 2 /Zn 2 SnO 4 composites display the relatively higher UV light absorbance and charge transfer capability. Under UV illumination, the photodetectors based on SnO 2 /Zn 2 SnO 4 composites and ITO conductive electrode display stable and repeatable self-powered characteristics. With an optimal Zn:Sn molar ratio of 1:1 in the reactants, ZS11 based photodetector shows the highest detectivity of 3.96 × 10 11 Jones, which is ascribed to the morphology and energy band regulations of Zn 2 SnO 4 by SnO 2 .
S
SunView 深度解读
该自供电紫外光电探测器技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。SnO2/Zn2SnO4异质结构实现的高灵敏度自供电探测特性,可应用于iSolarCloud平台的光伏组件表面污染监测与紫外老化预警。其type-II能带结构带来的高载流子分离效率,为SG系列逆变器的光照传感器优化提供思路。该水热法制备工艺简单、成本低,适合集成到储能系统ST系列PCS的环境监测模块中,实现无源化智能感知,提升预测性维护能力,降低系统运维成本。