中國粉體網(wǎng)訊  記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院固體物理所納米材料與納米結(jié)構(gòu)研究室費(fèi)廣濤研究員課題組，在W摻雜有序二氧化釩納米線陣列光電性能研究方面取得最新進(jìn)展。日前相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)刊物《應(yīng)用表面科學(xué)》上。

氧化釩材料具有高的電阻溫度系數(shù)和光熱效應(yīng)，在紅外探測方面具有潛在的應(yīng)用前景。氧化釩單根納米線結(jié)構(gòu)因帶隙窄、結(jié)晶性好及比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，用其構(gòu)筑的器件具有好的光響應(yīng)度和量子效率等優(yōu)勢，是目前氧化釩紅外探測的主要研究方向。然而，氧化釩單根納米線的有效光照面積非常小，導(dǎo)致所產(chǎn)生的光電流很低，限制其應(yīng)用。將單根納米線有序排列起來，由于單個(gè)納米線的集成效應(yīng)和有序排列導(dǎo)致電子在傳輸過程中具有極高的傳輸速率和低的損耗，這樣既可以發(fā)揮納米材料光電特性好的優(yōu)點(diǎn)，又能夠最大限度地增加有效光照面積，可以使其獲得較高的光電流值，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的光電響應(yīng)性能。

另一方面，對半導(dǎo)體而言，元素?fù)诫s具有減少光生電子空穴對復(fù)合、提高電導(dǎo)率、提高自由載流子濃度和載流子壽命等特點(diǎn)，因此，它被認(rèn)為是提高光電探測器光響應(yīng)的一種有效方法。

為此，費(fèi)廣濤研究員課題組碩士研究生謝秉合等制備了高質(zhì)量二維有序W摻雜二氧化釩納米線陣列。這種有序的W摻雜納米線陣列展現(xiàn)出了毫秒級(jí)的快速紅外響應(yīng)速度和高達(dá)21.4mA/W的響應(yīng)率，相比于純的二氧化釩納米線陣列探測器（響應(yīng)度為0.29 mA/W），W摻雜之后的響應(yīng)率提高了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

這項(xiàng)研究成果為未來的高性能光電器件的設(shè)計(jì)提供了一種直接方便的路徑。