【器件论文】利用 Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管对堆叠 A4 纸进行高灵敏度 X 射线检测：迈向低剂量成像和材料鉴别

        由韩国航空大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 High-sensitivity x-ray detection of stacked A4 sheets using Ga₂O₃ Schottky barrier diodes: Toward low-dose imaging and material discrimination（利用 Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管对堆叠 A4 纸进行高灵敏度 X 射线检测：迈向低剂量成像和材料鉴别）的文章。

摘要

        本研究探讨了基于 β-Ga₂O₃ 的 X 射线探测器在 X 射线照射下区分叠放 A4 纸张数量的性能。该探测器采用 11-μm 厚的 Si 掺杂 n 型 β-Ga₂O₃ 外延层，生长于 Sn 掺杂的 β-Ga₂O₃ 衬底上，并通过肖特基接触和欧姆接触进行封装。该器件展现出清晰的肖特基二极管特性，开/关电流比超过 10⁶，且漏电流极低。X 射线灵敏度测量结果表明，在反向偏压下光电流显著增加，最大灵敏度为 820 μC·Gy_air⁻¹·cm⁻² ，对应偏压为 −10 V。通过比尔-朗伯定律分析衰减电流效率，结果显示纤维素厚度与电流衰减之间存在指数关系。此外，时间响应分析表明，在不同衰减水平下，上升时间和下降时间（分别为 0.15 和 0.13 s）保持一致，表明器件具有稳定且可重复的操作特性。该设备可检测多达七张叠放的 A4 纸张，凸显其在文档认证、材料检测及辐射探测等领域的应用潜力。研究结果表明，基于 Ga₂O₃ 的 X 射线探测器可作为高灵敏度、低剂量X射线应用的理想解决方案。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0283387