郭小川,彭文博,蔡亞輝,郭書文,趙小龍,賀永寧

(1.西安交通大學(xué)微電子學(xué)院,710049,西安;2.西安交通大學(xué)微納電子與系統(tǒng)集成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,710049,西安)

ZnO作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體,在光電器件方面擁有很高的開發(fā)價(jià)值[1-8]。這種材料穩(wěn)定性高,對(duì)環(huán)境友好,在聲表面波、壓電、濕敏、氣敏和紫外光探測(cè)等領(lǐng)域均有所應(yīng)用[9-16]。在紫外光探測(cè)領(lǐng)域,ZnO相比第一、二代半導(dǎo)體具備更寬的帶隙,相比其他寬禁帶半導(dǎo)體具有更高的激子束縛能,更適用于紫外線檢測(cè)。目前,ZnO紫外探測(cè)器按照器件結(jié)構(gòu)主要分為結(jié)型器件和金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)結(jié)構(gòu)器件。MSM器件依據(jù)金屬和半導(dǎo)體的接觸模式分為肖特基型和光電導(dǎo)型兩類。結(jié)型器件依據(jù)是否有本征層也分為pn結(jié)型和pin結(jié)型兩類。

王鼎渠等研究了由Au/ZnO/Au組成的肖特基型MSM器件,建立了肖特基型MSM器件結(jié)構(gòu)的電子模型,解釋了其I-V響應(yīng)特性[17]。Panda等研究了ZnO薄膜的退火條件,制備了Ag/ZnO/Ag光電導(dǎo)型紫外探測(cè)器,觀察到器件在室溫下的光電特性受環(huán)境中水、氧吸附的影響,并利用半導(dǎo)體表面態(tài)原理予以解釋[18]。Dai等利用n型ZnO和Sb摻雜的p型ZnO形成同質(zhì)pn結(jié)型紫外探測(cè)器,器件具有良好的整流特性、3 300%的紫外線靈敏度和快速的瞬態(tài)特性[19]。Zhou等研制了基于n-ZnO納米棒/i-MgO/p-GaN結(jié)構(gòu)的自供電紫外光電探測(cè)器,器件具備良好的紫外光可見光抑制比,紫外光和可見光的響應(yīng)度比為34.5[20]。目前絕大多數(shù)ZnO紫外探測(cè)器只能實(shí)現(xiàn)紫外光信號(hào)到電流輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換,鮮有報(bào)道可將紫外光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的ZnO器件。與電流輸出信號(hào)相比,電壓輸出信號(hào)更便于后端模擬電路提取和處理,有利于紫外探測(cè)模塊與集成電路處理模塊的結(jié)合。

截至目前研究人員報(bào)導(dǎo)的能夠輸出電壓信號(hào)的ZnO紫外光探測(cè)器主要有2種,分別是ZnO異質(zhì)結(jié)器件[21]和ZnO作為負(fù)載電阻的摩擦納米發(fā)電機(jī)器件[22]。對(duì)于前者,構(gòu)成ZnO異質(zhì)結(jié)器件的另外一種材料通常為窄禁帶材料,例如Si、有機(jī)半導(dǎo)體聚合物、鈣鈦礦等,雖然該類器件能夠利用光伏效應(yīng)將入射的紫外光轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出,但其同時(shí)也會(huì)對(duì)可見光產(chǎn)生可觀的、可比擬的電壓信號(hào),即該類器件的紫外光可見光對(duì)比度通常很低。對(duì)于后者,其基本原理是將ZnO作為一個(gè)紫外光敏感的光敏電阻使用,當(dāng)有紫外光照射時(shí)ZnO負(fù)載電阻減小,此時(shí)摩擦納米發(fā)電機(jī)的輸出電壓也會(huì)隨之減小。但該類器件存在的問(wèn)題是:①摩擦納米發(fā)電機(jī)的體積通常較大,無(wú)法直接與后端信號(hào)處理電路芯片集成;②摩擦納米發(fā)電機(jī)輸出的電壓信號(hào)幅值的變化范圍通常很大,可從幾百伏特變化至幾個(gè)伏特,且輸出的信號(hào)主要為脈沖電壓信號(hào),也不利于后端電路進(jìn)行處理。

基于此,本文使用ZnO MSM光電導(dǎo)器件作為惠斯通電橋結(jié)構(gòu)的橋臂,實(shí)現(xiàn)了可將紫外光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出的ZnO電橋式紫外探測(cè)單元,紫外光可見光對(duì)比度為143.8,整體體積小于1 mm3,且能夠?qū)鈴?qiáng)范圍為1 μW～6 mW的紫外光進(jìn)行響應(yīng)。

1 ZnO電橋式紫外探測(cè)單元制備與測(cè)試

1.1 ZnO MSM光電導(dǎo)器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的制備

圖1給出了ZnO MSM光電導(dǎo)器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元結(jié)構(gòu)與制備流程。圖1a所示為用以預(yù)先研究工藝流程和尺寸參數(shù)的分立ZnO MSM光電導(dǎo)器件,其叉指電極寬度和溝道長(zhǎng)度L均為10 μm,單個(gè)溝道的寬度W0為280 μm,共有4對(duì)叉指電極,則整個(gè)光電導(dǎo)器件的寬長(zhǎng)比為1 960/10。如圖1b所示為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的平面示意圖,與分立ZnO MSM光電導(dǎo)器件的結(jié)構(gòu)相比,為了采用4個(gè)ZnO MSM光電導(dǎo)器件實(shí)現(xiàn)惠斯通電橋結(jié)構(gòu),將原本ZnO MSM光電導(dǎo)器件左右兩側(cè)的方形電極引出端去掉,通過(guò)更粗的金屬匯流條將4個(gè)ZnO MSM光電導(dǎo)器件依次串聯(lián)在一起,并在每2個(gè)ZnO MSM光電導(dǎo)器件之間設(shè)計(jì)了惠斯通電橋的4個(gè)方形電極引出端,上、下2個(gè)分別接電源電壓和地,左、右2個(gè)作為電橋的電壓信號(hào)輸出端?；菟雇姌驑虮凵蟌nO MSM光電導(dǎo)器件的電極寬度、溝道長(zhǎng)度、叉指電極數(shù)與分立ZnO MSM器件的對(duì)應(yīng)參數(shù)均保持一致,只有溝道寬度W0減小為100 μm,以節(jié)約整個(gè)ZnO電橋式紫外探測(cè)單元芯片所占的面積。

(a)ZnO MSM光電導(dǎo)器件結(jié)構(gòu)

(b)ZnO電橋式紫外探測(cè)單元結(jié)構(gòu)

(c)ZnO電橋式紫外探測(cè)單元制備工藝流程圖1 ZnO MSM光電導(dǎo)器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元結(jié)構(gòu)與制備流程Fig.1 Structures and fabrication processes of ZnO MSM photoconductive device and ZnO bridge type UV detection unit

ZnO電橋式紫外探測(cè)單元采用與分立ZnO MSM器件完全一致的制備工藝流程,如圖1c所示。①將石英襯底在丙酮、乙醇和超純水中按序超聲清洗干凈;②通過(guò)Lift-off光刻和電子束蒸發(fā)工藝在石英襯底上制備金屬叉指電極,由下至上依次為Ni、Au和Ti;③通過(guò)射頻磁控濺射工藝制備ZnO功能層,與金屬Ti形成歐姆接觸;④通過(guò)光刻和稀鹽酸濕法刻蝕,使ZnO薄膜圖形化;⑤通過(guò)射頻磁控濺射工藝制備SiO2鈍化層;⑥通過(guò)光刻和BOE濕法刻蝕SiO2進(jìn)行電極接觸口開窗;⑦通過(guò)Lift-off光刻和射頻磁控濺射工藝制備ZnO遮光層;由此得到分立的ZnO MSM器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元。

1.2 器件垂直結(jié)構(gòu)、ZnO薄膜的表征以及探測(cè)器件/單元的測(cè)試

使用S-4800型掃描電子顯微鏡(SEM)觀察器件的垂直結(jié)構(gòu)。使用Bruker D8 ADVANCE型X射線衍射儀(XRD)表征ZnO薄膜晶向。使用型號(hào)PE Lambda950的紫外可見分光光度計(jì)來(lái)測(cè)試薄膜的紫外可見透射譜。由DPSS-ZL型紫外激光器提供波長(zhǎng)360 nm的紫外線,使用Agilent B2902A雙通道源表和Keithley 6514靜電計(jì)測(cè)試ZnO MSM光電導(dǎo)器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的紫外響應(yīng)特性。

2 ZnO MSM光電導(dǎo)器件和ZnO電橋式紫外探測(cè)單元特性表征及測(cè)試結(jié)果與討論

2.1 器件結(jié)構(gòu)和ZnO薄膜特性表征

圖2給出了ZnO電橋與ZnO薄膜的表征結(jié)構(gòu)。如圖2a所示,Ni、Au、Ti金屬電極總厚度約為63 nm,ZnO薄膜的厚度約為253 nm,SiO2鈍化層厚度約為395 nm,ZnO遮光層厚度約為276 nm,器件總厚度約為1 μm,且ZnO薄膜、SiO2鈍化層和ZnO遮光層都整齊致密。如圖2b所示為ZnO薄膜的XRD結(jié)果,可見ZnO薄膜的主衍射峰位于34.3°附近,說(shuō)明本文濺射得到的ZnO薄膜沿c軸擇優(yōu)生長(zhǎng)。ZnO薄膜的透射譜如圖2c所示,可以看到ZnO薄膜的吸收帶邊在370 nm左右。當(dāng)波長(zhǎng)為200～400 nm時(shí),平均透過(guò)率約為8%;而當(dāng)波長(zhǎng)為400～800 nm時(shí),平均透過(guò)率約為90%,表明ZnO薄膜可以吸收紫外線而對(duì)可見光幾乎為透明狀態(tài)。

(a)電極/ZnO/鈍化層/遮光層的SEM圖

(b)ZnO薄膜XRD結(jié)果

(c)ZnO薄膜的紫外可見光透射譜圖2 ZnO電橋與ZnO薄膜的表征結(jié)果Fig.2 Characterization results of the ZnO bridge and ZnO film

2.2 鈍化前ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)特性

圖3給出了SiO2鈍化前ZnO MSM光電導(dǎo)器件在不同光強(qiáng)紫外光照射下的輸出特性。如圖3a所示為在SiO2鈍化前ZnO MSM光電導(dǎo)器件的I-V特性曲線,包括了暗場(chǎng)、100、300、600、900和1 200 μW共6檔光強(qiáng)?？梢杂^察到I-V特性曲線為線性對(duì)稱,反映了ZnO與叉指電極之間具有良好的歐姆接觸,并且ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)電流隨紫外光強(qiáng)度的增強(qiáng)而逐漸增加。圖3b所示為ZnO MSM光電導(dǎo)器件在不同強(qiáng)度紫外光照射下的瞬態(tài)I-t特性曲線,可以看到器件的紫外光響應(yīng)電流同樣隨紫外光強(qiáng)度的增強(qiáng)而逐步增加,與I-V特性曲線的測(cè)試結(jié)果保持一致,且在持續(xù)光照下器件的電流很快上升到達(dá)穩(wěn)定。在3.3 V偏置電壓條件下,ZnO MSM光電導(dǎo)器件的暗電流約為0.8 nA;在600 μW 360 nm紫外光照射條件下,紫外光響應(yīng)電流約為121 nA,器件的明暗電流比約為151.3。

(a)I-V特性

(b)I-t特性圖3 SiO2鈍化前ZnO MSM光電導(dǎo)器件在不同光強(qiáng)紫外光照射下的輸出特性Fig.3 The output properties of the ZnO MSM photoconductive device under UV illumination with different powers before SiO2 passivation

2.3 鈍化后ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)特性

圖4給出了SiO2鈍化后ZnO MSM光電導(dǎo)器件在不同光強(qiáng)紫外光照射下的輸出特性。如圖4a和圖4b所示,在射頻磁控濺射SiO2鈍化之后ZnO MSM光電導(dǎo)器件依然保持良好的歐姆接觸特性。與鈍化前相比較,在3.3 V偏置電壓下暗電流增至23 nA;而在600 μW 360 nm紫外光照射下器件紫外光響應(yīng)電流增至8.7 μA,明暗電流比由151.3提升至378.3。

(a)I-V特性

(b)I-t特性

(c)光生電流隨紫外光光強(qiáng)的變化

(d)響應(yīng)度隨紫外光光強(qiáng)的變化圖4 SiO2鈍化后ZnO MSM光電導(dǎo)器件在不同光強(qiáng)紫外光照射下的輸出特性Fig.4 The output properties of the ZnO MSM photoconductive device under UV illumination with different powers after SiO2 passivation

通常將器件電流從光生電流,即光場(chǎng)電流減去暗場(chǎng)電流的10%上升至90%的時(shí)間定義為器件的響應(yīng)時(shí)間[23]。對(duì)比圖3b和圖4b可知,SiO2鈍化后器件的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng),由430 ms變?yōu)?60 ms。這主要是由于在SiO2鈍化層的濺射過(guò)程中改變了ZnO薄膜的點(diǎn)缺陷濃度導(dǎo)致的。在ZnO半導(dǎo)體內(nèi)存在深能級(jí)氧空位缺陷為施主型表面態(tài),類似于施主雜質(zhì)[24]。SiO2鈍化層的制備工藝使用的是射頻磁控濺射,當(dāng)磁控濺射的粒子沉積到ZnO薄膜表面時(shí)具有較高的能量,從而改變了ZnO薄膜表面附近Zn和O元素的比例,使得ZnO薄膜表面的氧空位缺陷濃度上升[25],暗場(chǎng)和紫外光照射下器件的電導(dǎo)率均有所上升。

對(duì)于ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光瞬態(tài)響應(yīng)特性來(lái)說(shuō),在紫外光照射ZnO薄膜時(shí),其光電導(dǎo)主要由體效應(yīng)和缺陷態(tài)兩部分貢獻(xiàn)。體效應(yīng)是電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶的過(guò)程,是一個(gè)快響應(yīng)過(guò)程。對(duì)于氧空位缺陷來(lái)說(shuō),當(dāng)ZnO薄膜在紫外光照射下產(chǎn)生光生電子空穴對(duì),氧空位缺陷會(huì)俘獲光生空穴,而留下的光生電子則會(huì)顯著提升ZnO MSM光電導(dǎo)器件的電導(dǎo)率,這是一個(gè)由氧空位缺陷濃度和空穴俘獲系數(shù)共同決定的慢過(guò)程[26]。由于在射頻磁控濺射制備SiO2鈍化層時(shí)使得ZnO薄膜表面的氧空位缺陷濃度增加,則在鈍化后ZnO薄膜表面由缺陷態(tài)貢獻(xiàn)的光電導(dǎo)比例增大,紫外光響應(yīng)的慢過(guò)程更加顯著,因此器件的紫外光響應(yīng)速度變慢。

如圖4c和圖4d所示,光生電流隨著紫外光強(qiáng)度增強(qiáng)而變大,最大可達(dá)到約40 μA。器件響應(yīng)度則與紫外光強(qiáng)度形成反比關(guān)系,當(dāng)光強(qiáng)大于1 mW時(shí),響應(yīng)度已小于0.01 μA/μW。這是因?yàn)閆nO MSM光電導(dǎo)器件在弱光區(qū)和強(qiáng)光區(qū),光生載流子濃度與光強(qiáng)成線性正比,響應(yīng)度為常數(shù)。在由弱光向強(qiáng)光的過(guò)渡區(qū)域,光生載流子與光強(qiáng)呈現(xiàn)為冪函數(shù)關(guān)系,響應(yīng)度隨光強(qiáng)增加而降低[27]。

2.4 遮光后ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)特性

采用金屬作為紫外線遮光層,在SiO2鈍化層上分別通過(guò)熱蒸發(fā)金屬鋁和銀制備了結(jié)構(gòu)為金屬遮光層/SiO2鈍化層/ZnO MSM光電導(dǎo)的器件,其測(cè)試結(jié)果表明:在制備了金屬遮光層后器件的暗場(chǎng)漏電流大幅增加至毫安量級(jí),使暗場(chǎng)條件下惠斯通電橋的4個(gè)橋臂嚴(yán)重失衡,電橋的輸出電壓信號(hào)直接上拉至電源電壓,無(wú)法正常工作。這可能是由于金屬通過(guò)SiO2鈍化層晶界擴(kuò)散至底部ZnO薄膜表面所致,因此擬通過(guò)射頻磁控濺射ZnO作為紫外線遮光層。

圖5給出了遮光后ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)特性。如圖5a所示為ZnO MSM光電導(dǎo)器件在制備了ZnO遮光層之后的瞬態(tài)I-t響應(yīng)特性,由圖5a可以看出,在制備了ZnO遮光層后,器件仍然有微弱的紫外光響應(yīng)特性,但其紫外光響應(yīng)電流約為遮光前的1/10,如圖5b所示。這可能是由于ZnO遮光層并未完全吸收入射的紫外光所致,也有可能是ZnO遮光層吸收紫外光照射后產(chǎn)生的光生載流子通過(guò)ZnO遮光層和SiO2鈍化層的晶界擴(kuò)散至ZnO MSM光電導(dǎo)器件中所致。后續(xù)將對(duì)ZnO遮光層開展進(jìn)一步研究,以期獲得更優(yōu)異的遮光效應(yīng)。

(a)遮光后器件的I-t特性

(b)遮光前后器件的I-t特性對(duì)比圖5 遮光后ZnO MSM光電導(dǎo)器件的紫外光響應(yīng)特性Fig.5 The characteristics of the ZnO MSM photoconductive device’s UV responses after depositing ZnO light-shielding layer

2.5 ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的紫外光響應(yīng)特性

圖6給出了ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的工作原理和紫外光響應(yīng)特性。如圖6a所示為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的工作原理示意圖,在其上下兩個(gè)金屬電極之間外接偏置電壓為3.3 V的直流電壓源,而左右兩個(gè)金屬電極V1和V2則分別為探測(cè)單元的輸出電壓信號(hào)Vout的正端和負(fù)端,即

Vout=V1-V2

(1)

(a)ZnO電橋式紫外探測(cè)單元工作原理

(b)V-t特性

(c)光生電壓-光強(qiáng)特性

(d)電壓響應(yīng)度-光強(qiáng)特性圖6 ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的紫外光響應(yīng)特性Fig.6 Characteristics of the ZnO bridge type UV detection unit’s UV responses

在暗場(chǎng)條件下Vout為固定值Vout,dark,即

Vout,dark=V1-V2

(2)

(3)

由此即通過(guò)該ZnO電橋式紫外探測(cè)單元成功地實(shí)現(xiàn)了從紫外光信號(hào)到電壓輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

如圖6b所示為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的輸出電壓在不同強(qiáng)度紫外光照射條件下的瞬態(tài)V-t響應(yīng)特性,每個(gè)紫外光照周期外加的紫外光強(qiáng)逐漸增強(qiáng),范圍為1 μW～6 mW。測(cè)試結(jié)果表明,隨著紫外光光強(qiáng)的增加,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的輸出電壓也單調(diào)增加。將光生電壓定義為

ΔVout=Vout,light-Vout,dark

(4)

則ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的電壓響應(yīng)度為

R=ΔVout/P

(5)

如圖6c和圖6d所示分別為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的光生電壓和響應(yīng)度隨紫外光照強(qiáng)度的關(guān)系,光生電壓隨著紫外光照強(qiáng)度的增加而增加,在1 μW和6 mW紫外光照下分別約為10 mV和160 mV左右。響應(yīng)度則隨著紫外光強(qiáng)度的增加而減小,與分立器件一致,最高可達(dá)約9 mV/μW。

圖7給出了ZnO電橋式紫外探測(cè)單元在不同波長(zhǎng)光照射下的光電特性。圖7a和圖7b所示分別為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元在不同波長(zhǎng)光照射下的瞬態(tài)ΔVout-t響應(yīng)特性和對(duì)應(yīng)的響應(yīng)度隨波長(zhǎng)的變化。由圖7可以看出,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元對(duì)360 nm紫外光的響應(yīng)最好;405 nm屬于藍(lán)紫光,可能通過(guò)ZnO材料中的缺陷激發(fā)光生載流子,因此也具有一定的響應(yīng);對(duì)于532 nm綠光和780 nm近紅外光,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元?jiǎng)t幾乎沒(méi)有響應(yīng)。以600 μW的360 nm紫外光和532 nm可見光為例,紫外光響應(yīng)度和可見光響應(yīng)度比高達(dá)143.8。

(a)不同波長(zhǎng)光照射下的ΔVout-t瞬態(tài)特性

(b)響應(yīng)度隨波長(zhǎng)的變化

(c)響應(yīng)時(shí)間隨光強(qiáng)的變化

(d)ZnO遮光層和ZnO功能層的透光率圖7 ZnO電橋式紫外探測(cè)單元在不同波長(zhǎng)光照下的光電特性Fig.7 The optoelectronic characteristics of the ZnO bridge type UV detection unit

圖7c所示為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的響應(yīng)時(shí)間隨紫外光光強(qiáng)的變化,可以看出,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的響應(yīng)速度與光強(qiáng)相關(guān)。當(dāng)光強(qiáng)弱于100 μW時(shí),響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)約為幾秒至十幾秒;而當(dāng)光強(qiáng)大于等于100 μW時(shí),響應(yīng)時(shí)間較短,均小于1 s。這可能是由于SiO2鈍化層的濺射過(guò)程使得ZnO MSM器件的ZnO溝道層中氧空位等深能級(jí)缺陷的數(shù)目大幅增加所致:當(dāng)紫外光強(qiáng)較弱時(shí),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子數(shù)有限,需要一定的時(shí)間才能夠通過(guò)光生空穴將氧空位深能級(jí)缺陷填補(bǔ),因此響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng);當(dāng)紫外光強(qiáng)較強(qiáng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了足夠多的光生載流子,就能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)光生空穴將氧空位深能級(jí)缺陷填補(bǔ),因此響應(yīng)時(shí)間較短。如圖7d所示為ZnO遮光層和ZnO功能層的紫外可見透射譜,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的截止波長(zhǎng)可近似由它們的紫外光可見光透射譜的吸收帶邊決定。由圖7d可以看出,ZnO遮光層和ZnO功能層在300～400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫外光可見光透射譜相差很小,而ZnO遮光層的吸收帶邊約為375 nm,因此可近似認(rèn)為ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的截止波長(zhǎng)約為375 nm。

3 結(jié) 論

本文實(shí)現(xiàn)了一種可將紫外光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)的ZnO電橋式紫外探測(cè)單元。該探測(cè)單元采用了惠斯通電橋結(jié)構(gòu),每個(gè)橋臂均為光電導(dǎo)型ZnO MSM器件。整個(gè)ZnO電橋式紫外探測(cè)單元的體積小于1 mm3,在偏置電壓為3.3 V的條件下,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元能夠?qū)鈴?qiáng)范圍為1 μW～6 mW、波長(zhǎng)為360 nm的紫外光進(jìn)行響應(yīng),且輸出電壓信號(hào)隨著紫外光光強(qiáng)的增加而單調(diào)增加。本文研究結(jié)果表明,ZnO電橋式紫外探測(cè)單元具有良好的紫外光響應(yīng)特性,能夠在寬范圍紫外光強(qiáng)下連續(xù)可變地輸出電壓信號(hào),且體積小、易于與后端處理電路集成,有望實(shí)現(xiàn)具有高集成度的ZnO紫外感算一體芯片。