CdS和ZnO都具有良好的光電性能，被認為在光電探測器等領域有著廣闊的應用前景。但是，CdS一維材料存在低量子效率和低響應速度等問題，ZnO納米材料也存在低響應速度和較差的光電流穩(wěn)定性等問題。本文報道了一種有趣的樹枝狀CdS/ZnO異質結納米材料，該材料相對于普通的CdS納米帶進一步提高了光電響應性能。結合原位透射電子顯微鏡光學-光電測量系統(tǒng)（ZepTools Technology Co., Ltd.），研究者們揭示了該材料結構特性與光電響應性能之間的聯(lián)系。相關研究成果發(fā)表在《Nanoscale》上。

圖1：（a）CdS納米帶與CdS/ZnO樹枝狀異質結的XRD峰對比。（b）低倍數(shù)SEM下觀測到的CdS/ZnO樹枝狀異質結。（c）（d）分別對應SEM和TEM下觀測到的CdS/ZnO樹枝狀異質結。
 

圖2：（a）原位透射電子顯微鏡光學-光電測量系統(tǒng)應用示意圖。（b）原位透射電子顯微鏡光學-光電測量樣品桿頭部實拍圖。

 
       實驗樣品被粘在金針上，并安置于原位樣品桿頭部。金針的另一端是一個可三維操縱的光電探針。光電探針是由一個鎢金屬掃描探針和一根雙向光纖組成。通過操縱光電探針，可以使探針與樣品緊貼并形成回路，光信號也可通過光纖照到樣品位置。光纖外接405 nm激光器后，可在TEM中對樣品施加405 nm光信號，同時原位測量光電響應性能。
 

圖3：CdS/ZnO樹枝狀異質結在TEM下的結構表征。

圖4：（a）（b）分別對應CdS納米帶和CdS/ZnO異質結安置在原位光學-光纖樣品桿中的TEM圖像。（c）（d）分別對應CdS納米帶和CdS/ZnO異質結I-V曲線的開關特性。（e）（f）分別對應CdS納米帶和CdS/ZnO異質結對周期性光信號的響應特性。