【器件论文】迈向低暗电流、抗太阳辐射的紫外光探测器：臭氧-RTA抑制掺镍β-Ga₂O₃中的氧空位

        由集美大学、南开大学、东南大学、厦门理工学院、高雄大学的研究团队在学术期刊 Vacuum 发布了一篇名为Toward Low-Dark-Current Solar-Blind UV Photodetectors: Ozone-RTA Suppression of Oxygen Vacancies in Ni-Doped β-Ga₂O₃（迈向低暗电流、抗太阳辐射的紫外光探测器：臭氧-RTA抑制掺镍β-Ga₂O₃中的氧空位）的文章。

摘要

        在本研究中，采用射频磁控溅射法在蓝宝石衬底上沉积了掺镍 Ga₂O₃ 薄膜，随后在臭氧气氛中进行 30 秒的快速热退火处理。研究了 600 至 900 °C 不同退火温度对薄膜结构、化学及光电性能的影响。X 射线衍射证实，在高于 800 °C 的温度下存在 β-Ga₂O₃ 晶相（−402）和（−603）。X 射线光电子能谱证实，由臭氧分解产生的活性氧有效钝化了氧空位，使晶格氧浓度达到 91.02 %。分析了 Ni²⁺ 掺杂对薄膜性质的影响。通过缺陷工程和能带结构优化，提出了一种实现 p 型 Ga₂O₃ 的潜在策略。在此基础上，在 800 °C 的最佳条件下制备了日盲紫外光探测器，其暗电流仅为 0.13 pA，光电流与暗电流之比 (I_photo/I_dark) 从刚沉积时的 8 大幅提高到 1184.62。研究发现，优化掺杂工艺可进一步提高空穴浓度和迁移率，从而满足各种应用的工业要求。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2026.115383