【器件论文】基于锌诱导低温双结晶制备的 ZnO/β-Ga₂O₃ 异质结的超灵敏日盲光电晶体管

        由深圳大学的研究团队在学术期刊 ACS Photonics 发布了一篇名为 Ultrasensitive Solar-Blind Phototransistor Based on ZnO/β-Ga₂O₃ Heterojunctions Fabricated Via Zinc-Induced Low-Temperature Dual-Crystallization（基于锌诱导低温双结晶制备的 ZnO/β-Ga₂O₃ 异质结的超灵敏日盲光电晶体管）的文章。

摘要

        晶体 Ga₂O₃ 由于其固有的优点，如超宽带隙（~4.9 eV）和高化学稳定性，是高性能日盲光电探测器（SBPD）的理想候选材料。然而，使用传统方法制造的 Ga₂O₃ 基 SBPD 通常需要超过 750 °C 的高结晶温度。在这里，团队提出了一种锌诱导低温双晶化方法，通过在空气中于 500 °C 退火溅射的 Zn/a-Ga₂O₃ 双层（5nm/15nm），轻松制备高性能 n-ZnO/n-β-Ga₂O₃ 异质结。利用横截面高分辨率透射电子显微镜和 X 射线光电子能谱研究了 n-n 异质结的结构演变和结晶机制。得益于显著减少的氧空位和源自锌氧化的高迁移率 n-ZnO，基于该异质结的反栅光电晶体管表现出优异且平衡的光电性能，具有超高响应度 7.4 × 10⁴ A/W、超快上升时间 8.0 ms、光暗电流比 2.4 × 10⁷ 和探测率 2.8 × 10¹⁵ Jones。这项研究提出了一种低成本制造高质量 ZnO/Ga₂O₃ 异质结的新方法，为实现高性能异质结光电器件开辟了一条有前景的途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c01487