Aprimorando o Desempenho de Fotodetectores Baseados em ZnO Ao Formar Nanorródulas ZnO/(Cu:ZnO) Núcleo/Casca

Os nanomateriais de ZnO são alguns dos melhores candidatos para fotodetectores de baixo custo, mas alto desempenho, particularmente na região do UV. Além da dopagem, arquitetar nanomateriais de ZnO para estender sua aplicação ainda é atraente para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos de baixo custo. Assim, este estudo apresenta a inovação de fotodetectores baseados em nanorródulas de ZnO, combinando duas técnicas, que são a dopagem de Cu e a estruturação núcleo/casca. Em particular, o material ativo (nanorródulas ZnO/(ZnO dopado com Cu) núcleo/casca) foi sintetizado por um processo de fabricação de baixo custo e fácil. Nosso dispositivo, utilizando as nanorródulas núcleo/casca desenvolvidas, apresenta a responsividade máxima de cerca de 4,5 mA W–1 à exposição de luz de 395 nm, que é quase 180% maior do que a de um dispositivo baseado em NRs de ZnO dopado com Cu (formado apenas com a técnica de dopagem de Cu). Esse aumento na responsividade é atribuído ao transporte de carga aprimorado na interface das NRs núcleo/casca ZnO/(ZnO dopado com Cu), que se refere a um processo que reduz a probabilidade de recombinação de elétrons e lacunas, resultando em uma melhoria na eficiência dos fotodetectores. Esses resultados revelam o papel essencial da estruturação núcleo/casca na melhoria da eficiência dos fotodetectores baseados em ZnO. Em geral, nosso estudo sobre nanorródulas ZnO/(ZnO dopado com Cu) núcleo/casca abre uma abordagem potencial para desenvolver melhores fotodetectores.