近年來(lái)，由于在光通訊、導(dǎo)彈發(fā)射、環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)預(yù)警、生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，紫外探測(cè)已成為快速發(fā)展的軍民兩用探測(cè)技術(shù)。隨著人們對(duì)便攜、快速響應(yīng)、能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，特別是無(wú)人值守情況下對(duì)紫外光持續(xù)探測(cè)的需求，對(duì)紫外探測(cè)器的發(fā)展也提出了小型化、低成本和低功耗的要求。

目前，已報(bào)道的紫外探測(cè)器大多需要外加偏壓才能實(shí)現(xiàn)對(duì)紫外光的探測(cè)，導(dǎo)致器件需要額外的電源支持且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且紫外探測(cè)器大多在制備過(guò)程中需要光刻等復(fù)雜的制備工藝，所需設(shè)備昂貴，不利于器件小型化，低成本和低功耗的發(fā)展。因此，如何成本低廉、工藝簡(jiǎn)便地制備出性能令人滿意且能穩(wěn)定工作的低功耗紫外探測(cè)器成為研究熱點(diǎn)。

針對(duì)這一問(wèn)題，近期，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的高世勇團(tuán)隊(duì)在《光學(xué) 精密工程》（EI、Scopus，中文核心期刊，《儀器儀表領(lǐng)域高質(zhì)量科技期刊分級(jí)目錄》和《光學(xué)和光學(xué)工程領(lǐng)域高質(zhì)量科技期刊分級(jí)目錄》“T1級(jí)”期刊）上發(fā)表了題為“WO?納米片自供能紫外探測(cè)器的制備與性能”的封面文章。

▍自供能WO?納米片紫外探測(cè)器的制備

為了實(shí)現(xiàn)自供能紫外探測(cè)器制備過(guò)程的簡(jiǎn)便與低成本，研究人員通過(guò)簡(jiǎn)單的一步水熱法在FTO導(dǎo)電玻璃上制備了均勻致密的單斜相WO?納米片陣列，然后向熱壓粘合的鉑電極與生長(zhǎng)有WO?納米片陣列的FTO導(dǎo)電玻璃之間注入電解液，成功制備了類三明治結(jié)構(gòu)的自供能WO?納米片紫外探測(cè)器。

▍自供能WO?納米片紫外探測(cè)器對(duì)紫外光的探測(cè)

為了檢驗(yàn)WO?納米片紫外探測(cè)器的自供能紫外探測(cè)特性，研究人員在無(wú)外加偏壓的條件下對(duì)器件進(jìn)行了測(cè)試。當(dāng)紫外光照射到WO?納米片紫外探測(cè)器上時(shí)，光電流經(jīng)過(guò)25.7 ms由初始狀態(tài)迅速上升并保持穩(wěn)定，而在關(guān)閉紫外光后，僅需38.7 ms器件就恢復(fù)至初始狀態(tài)。并且在經(jīng)歷了多個(gè)周期的開(kāi)/關(guān)循環(huán)測(cè)試后，探測(cè)器始終表現(xiàn)出相同規(guī)律的光響應(yīng)，且光電流沒(méi)有發(fā)生明顯衰減。測(cè)試結(jié)果顯示出，所制備的WO?納米片紫外探測(cè)器具有優(yōu)異的自供能特性的同時(shí)還兼具較高的光響應(yīng)電流、迅速的響應(yīng)速度與良好的穩(wěn)定性。

圖1：(a) WO?納米片探測(cè)器在開(kāi)/關(guān)紫外光下的光電流響應(yīng)特性曲線與 (b)單個(gè)周期的放大圖像

圖2：WO?納米片探測(cè)器穩(wěn)定性測(cè)試

▍研究前景

文章通過(guò)簡(jiǎn)便且低成本的方法完成了WO?納米片紫外探測(cè)器的制備，該探測(cè)器表現(xiàn)出優(yōu)異的自供能特性與卓越的紫外光探測(cè)能力，符合小型化，低成本和低功耗的發(fā)展趨勢(shì)，為自供能紫外探測(cè)器的制備提供了新的思路與選擇，也拓展了WO?材料在紫外探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

| 論文信息 |

朱建華,周起成,郝麗萍等.WO?納米片自供能紫外探測(cè)器的制備與性能[J].光學(xué)精密工程，2023, 31(13):1871-1879.

https://ope.lightpublishing.cn/zh/article/doi/10.37188/OPE.20233113.1871/

▍團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)介 

高世勇，副教授，博士生導(dǎo)師，哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院光電信息材料與器件專業(yè)教師。主要從事低維半導(dǎo)體光電材料可控制備及光電探測(cè)性能、光催化技術(shù)等領(lǐng)域的研究。近年來(lái)主持/參與國(guó)家自然科學(xué)基金、黑龍江省自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金、國(guó)家博士后基金、黑龍江省博士后基金、哈工大創(chuàng)新基金、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金等多項(xiàng)課題。在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，以第一作者/通訊作者在Advanced Functional Materials，Chemical Engineering Journal等期刊發(fā)表SCI論文45篇，EI論文13篇，第一發(fā)明人授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)，指導(dǎo)本科生、碩士生共8人獲得哈爾濱工業(yè)大學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)論文。

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