《表1 不同波长激光光源的功率》

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《聚吡咯纳米小球的光电探测性能研究》

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由于PPy纳米小球在碱性条件下显示最优的光电探测能力，故选择在碱性条件下系统研究其光电探测行为随电解质浓度、外界电压、激光波长和强度等的变化，结果如图5所示。图5(a）给出了PPy纳米小球在不同电解质浓度、外界电压和激光功率下的光电探测响应行为，图5(b）为图5(a）在IV级（118 mW/cm2）处的放大图，其级数对应的激光功率如表1所示。从图5(a）中可以清楚地观察到，PPy纳米小球的光电流密度基本随激光功率的增加而增加，例如，在0.6 V、1.00 mol/L KOH溶液中，PPy纳米小球的光电流密度为286 nA/cm2(26.2 mW/cm2）、522 nA/cm2(53.0 mW/cm2）、711 nA/cm2(83.1m W/cm2）、904 nA/cm2(118 mW/cm2）、899 nA/cm2(122m W/cm2）。在IV级（118 mW/cm2）和VI级（122 mW/cm2）下，随激光功率的增加PPy纳米小球的光电流密度略有降低，这可能与ITO玻璃表面的PPy纳米小球在电解质溶液中未达到饱和浸润有关。从图5(b）中可以清楚地观察到，PPy纳米小球的光电流密度基本随电解质浓度的增大而增加，例如在0.6 V下，PPy纳米小球的光电流密度从452 nA/cm2(0.01 mol/L KOH）增至786 nA/cm2(0.10 mol/L KOH）再至904nA/cm2(1.00 mol/L KOH），这主要是因为随着电解质浓度的增加，其界面电阻R明显减小，如图5(c）所示。PPy纳米小球的界面电阻随KOH浓度变化趋势：在0.01 mol/L KOH下R1为53.1Ω；在0.10 mol/L KOH下R2为13.4Ω；而在1.00 mol/L KOH下R3为2.9Ω。另外，从图5(b）中可以清楚地观察到，PPy纳米小球的光电流密度基本随外界电压的增大而明显增加，例如，在1.00 mol/L KOH中，PPy纳米小球的光电流密度从11.9 nA/cm2(0 V），增至167 nA/cm2(0.3 V）再至904 nA/cm2(0.6 V），这主要是因为外界电压在PPy纳米小球周围形成电势梯度，在激光条件下促进光电流的产生，说明此光电探测器可以通过外界电压来合理优化光电探测性能。