紫外線検出用のZnOナノロッドベースのSAWオシレーターシステム

ZnOナノ構造を組み合わせた高精度の紫外線（UV）検出器と二重遅延線面音波（SAW）発振システムが提示されています。UV検出器は、128度YX-Linbo（3）ベースの2ポートSAW発振器のZnOナノロッドで作られています。化学溶液法によって合成されたZnOナノロッドは、UVセンシング材料として使用されます。SAWデバイスの中心周波数は145 MHzです。二重遅延ラインでは、外部の環境変動を排除するためにオシレーターシステムが構築されました。XEランプとモノクロメーターで構成されるUVソースの照明下で、UV検出器の周波数シフトが測定されました。いくつかのオンオフサイクルでは、365 nmの照明下で40 kHzを超える最大周波数シフトが観察され、ZnOナノロッドベースの検出器がUV光に敏感で、再現性が良好であることを示しています。さらに、365 nmが10秒間オンになった後、周波数シフトは19 kHzの値に達しました。これは、リアルタイムの高感度UVセンサーが正常に製造されたことを意味します。結果は、ZNOナノ構造ベースのSAWオシレーターシステムが、リアルタイムの高速応答の高精度UV検出器の有望な候補であることを示しています。

A high-precision ultraviolet (UV) detector combining ZnO nanostructure and a dual delay line surface acoustic wave (SAW) oscillator system is presented. The UV detector is made of ZnO nanorods on a 128 degrees YX-LiNbO(3)-based two-port SAW oscillator. The ZnO nanorod synthesized by chemical solution method is used as a UV sensing material. The center frequency of the SAW device is at 145 MHz. A dual delay line SAW oscillator system was constructed to eliminate external environmental fluctuations. Under illumination of a UV source consisting of an Xe lamp and a monochromator, frequency shifts of the UV detector were measured. A maximum frequency shift of over 40 kHz was observed under 365 nm illumination for several on-off cycles, indicating the ZnO nanorod-based detector was sensitive to UV light and with good repeatability. Moreover, frequency shifts reached a value of 19 kHz after 365 nm was turned on for 10 s, which implies a real-time high-sensitivity UV sensor was successfully fabricated. Results show a ZnO nanostructure-based SAW oscillator system is a promising candidate for a real-time, fast-response, high-precision UV detector.