構(gòu)建一維的具有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的材料是光電探測(cè)和氣敏檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。具有兩種組分的核殼納米線是構(gòu)造光電探測(cè)器和氣敏傳感器的理想材料，CdS和ZnO兩種材料分別在光電探測(cè)和氣敏檢測(cè)方面具有優(yōu)異的性能，研究這兩種材料構(gòu)建的異質(zhì)結(jié)和光電增強(qiáng)機(jī)理，對(duì)光電氣敏傳感器的開發(fā)具有重要意義。
中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室科研人員首次制備了CdS/ZnO核殼納米線，該結(jié)構(gòu)能夠有效利用CdS的吸光特點(diǎn)，通過異質(zhì)結(jié)調(diào)控載流子傳輸，提高材料的光電性能和傳感性能。基于該材料的光電探測(cè)器感光響應(yīng)時(shí)間約為26毫秒，而恢復(fù)時(shí)間僅為2.1毫秒，在同類傳感器中處于領(lǐng)先地位。同時(shí)，以該材料構(gòu)筑的光電氣敏傳感器利用光電子參與NO2的吸附反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)NO2氣體靈敏、快速的檢測(cè)。基于該材料的氣敏傳感器對(duì)NO2具有良好的響應(yīng)，可測(cè)試響應(yīng)范圍低至5 ppb�？蒲腥藛T通過研究還發(fā)現(xiàn)，對(duì)該光電氣敏傳感器施加不同的光強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致不同的響應(yīng)，在最佳光強(qiáng)下，檢測(cè)性能最優(yōu)。該研究不但為開發(fā)核殼納米線光電探測(cè)器提供了一種新的思路，同時(shí)為構(gòu)筑光電氣敏傳感器提供了參考，并且使得即時(shí)、光控的氣敏檢測(cè)成為可能。
相關(guān)研究成果以CdS/ZnO Core/Shell Nanowire-Built Films for Enhanced Photodetecting and Optoelectronic Gas-Sensing Applications 為題，發(fā)表在Advanced Optical Materials上。該工作得到了國家自然科學(xué)基金，中科院“百人計(jì)劃”，新疆維吾爾自治區(qū)國際合作、高層次人才等項(xiàng)目的資助。
基于CdS/ZnO核殼納米線的光電氣敏傳感器
