基于PbZr0.52Ti0.48O3铁电薄膜的高性能自驱动紫外光电探测器

光电探测器在成像、通信、医疗、环境监测、生物传感等领域具有重要的应用,近年来备受研究人员的关注.采用铁电薄膜材料作为光吸收层,利用铁电极化场驱动载流子定向运动,可以大幅度简化探测器的器件结构,降低探测器的制备成本.本文采用溶胶?凝胶方法在掺氟二氧化锡(FTO)衬底上制备了PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)铁电薄膜,并在此基础上获得了高效的自驱动紫外光探测结果.形貌、结构、电学、铁电特性测试结果显示PZT铁电薄膜表面平整、致密、缺陷浓度低、铁电特性优异(室温下,剩余极化为2Pr=35.2μC/cm2,矫顽电场为 ～105 V/cm量级).进一步构建了性能优异的Au/PZT/FTO结构自驱动光电探测器.在0 V偏压下,探测器的光响应度和比探测率分别为0.072 A/W和4.35×1011 Jones,光探测性能优于已报道的同类型器件的结果.本文研究结果证实了PZT铁电薄膜基自驱动紫外光电探测器的优越性,并为将来研制器件结构简单、性能优异的自驱动光电探测器提供了一定的借鉴.