纳米p-n结：高性能的光伏器件、紫外光探测器和紫外LED

ZnO和GaN分别作为Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ宽禁带半导体的典型代表在光电子器件等领域有着潜在的重要应用。由于纳米线很大的比表面积，近年来，大量的文献报道了将ZnO纳米线应用于气体敏感器件，生物、化学传感器，光探测器等。但是，由于表面载流子耗尽层的存在，ZnO纳米线光探测器的迟豫时间通常大于1秒。俞大鹏教授研究团队的青年教师廖志敏博士带领研究生别亚青等通过微加工手段制备了单根ZnO纳米线与GaN的异质结。该器件具有优异的光伏性能，并实现了紫外波段的电致发光功能（Adv. Mater. 22, 4284 (2010)）。

在此基础上，该研究团队最近又进一步实现了基于ZnO 纳米线/GaN薄膜p-n结的快速紫外光探测功能，光响应上升时间约为20微秒，下降端迟豫时间约为219微秒。利用光伏效应，该p-n结在紫外光激发下成功地驱动了CdSe纳米线红光探测器工作，该联合器件在多波长光探测器、自驱动光探测器、以及光操纵逻辑门等方面有着潜在的应用。相关工作于12月15日发表在《先进材料》（Advanced Materials）的网络版上http://dx.doi.org/10.1002/adma.201003156。

该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部973计划以及介观物理国家重点实验室自主科研项目的大力资助。

“Self-powered, Ultrafast, Visible-blind UV Detection and Optical Logical Operation Based on ZnO/GaN Nanoscale p-n Junction”, Ya-Qing Bie, Zhi-Min Liao, Hong-Zhou Zhang, Guang-Ru Li, Yu Ye, Yang-Bo Zhou, Jun Xu, Zhi-Xin Qin, Lun Dai, Da-Peng Yu，Advanced Materials 2010,