[发明专利]基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，包括形成叉指电极的两组电极，以及设置在叉指电极至少一侧表面的氧化锌纳米膜；

所述氧化锌纳米膜由六边纤锌矿晶相的氧化锌纳米线构成；

所述叉指电极的两组电极不导通，形成所述紫外光敏传感器的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米膜由六边纤锌矿晶相的氧化锌纳米线平行构成。

3.根据权利要求1或2所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米线中掺杂有氧化银。

4.根据权利要求1或2所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米膜由煅烧静电纺丝获得的聚乙烯类聚合物-锌盐纤维膜制成。

5.根据权利要求3所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米膜由煅烧静电纺丝获得的聚乙烯类聚合物-锌盐-银盐纤维膜制成。

6.根据权利要求4或5所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述锌盐包括醋酸锌、硝酸锌、草酸锌及它们的水合物；所述聚乙烯类聚合物包括聚乙烯醇PVA或聚乙烯吡咯烷酮PVP；所述银盐包括醋酸银、硝酸银或草酸银。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米线的直径为200-300nm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述氧化锌纳米膜的厚度为500nm-1μm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，以每根构成氧化锌纳米膜的氧化锌纳米线为轴进一步生长有氧化锌纳米柱，构成氧化锌纳米柱阵列，形成带有氧化锌纳米柱的氧化锌纳米膜，所述氧化锌纳米柱是(001)面优势取向的六角柱。

10.根据权利要求9所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述六角柱横截面最大长度为200-300nm，六角柱高度为2-3μm。

11.根据权利要求9所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述带有氧化锌纳米柱的氧化锌纳米膜的厚度为5-8μm。

12.根据权利要求10或11所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，每立方微米氧化锌纳米膜平均由2-3根氧化锌纳米线构成，氧化锌纳米柱彼此交缠。

13.根据权利要求1-12任一项所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述叉指电极由在基板上沉积或涂布金、铟锡金属氧化物、银、铜或铝形成。

14.根据权利要求13所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器，其特征在于，所述基板是硅、玻璃或有机玻璃。

15.一种基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器的制备方法，该方法包括：

（1）配制氧化锌纳米膜用静电纺丝液

将聚乙烯类聚合物加入到溶剂中，待聚乙烯类聚合物溶解后，向液体中加入锌盐，然后混合均匀得到静电纺丝液；其中，聚乙烯类聚合物与锌盐的重量比为1-5：0.5-3；

（2）静电纺丝

将步骤（1）所得静电纺丝液加入到静电纺丝装置中，然后将静电纺丝液注射到形成叉指电极的两组电极的至少一侧表面上进行静电纺丝，在叉指电极的至少一侧表面上获得聚乙烯类聚合物-锌盐纤维膜；以及

（3）煅烧

将步骤（2）所得聚乙烯类聚合物-锌盐纤维膜连同叉指电极一起进行煅烧，煅烧条件为：按照2-10℃/min的升温速率升温至500-600℃，恒温煅烧1-6小时；然后冷却到室温，得到氧化锌纳米膜，所述氧化锌纳米膜由六边纤锌矿晶相的氧化锌纳米线构成。

16.根据权利要求15所述的基于氧化锌纳米结构的紫外光敏传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，该方法还包括得到纺丝纤维有序排列的聚乙烯类聚合物-锌盐纤维膜。