【器件论文】高性能、节能型石墨烯/Ga₂O₃异质结日盲光电探测器，通过载流子-载流子散射增强

        由福州大学的研究团队在学术期刊 Optics & Laser Technology 发布了一篇名为 High-performance, energy-efficient graphene/Ga₂O₃ heterojunction solar-blind photodetectors enhanced by carrier- carrier scattering（高性能、节能型石墨烯/Ga₂O₃异质结日盲光电探测器，通过载流子-载流子散射增强）的文章。

摘要

        传统的基于氧化镓（Ga₂O₃）的日盲型光电探测器通常需要较高的偏置电压才能高效工作，从而导致显著的能耗。为解决这一问题，提出了一种替代方案，即采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的同质外延 β-Ga₂O₃ 薄膜在（100）掺锡 β-Ga₂O₃ 晶圆上，以开发具有超低偏置和高增益的光电探测器。研究团队制备了一种石墨烯/Ga₂O₃ 异质结器件，其在 -5 V 时表现出极低 0.1 nA 的暗电流和高达 10⁴ 的光电流比，在 0 V 时的抑制比（R_254nm/R_405nm）为 1800。通过利用石墨烯的载流子-载流子散射和氧化镓的紫外吸收，该器件的响应度从 0 V 时的 0.04 mA/W 提高到 −0.5 V 时的 30 mA/W，相当于提升了 73944%，同时探测率提高了 1096%，达到 2.68 × 10¹² Jones。这项工作为开发高灵敏度、低功耗的日盲型紫外光电探测器提供了新的思路。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2025.113525