【国际论文】对称和非对称电极的 Ga₂O₃ 日盲光电探测器光电性能比较研究

        近期，由日本九州大学和台湾逢甲大学的研究团队在科学期刊《Ceramics International》中发表了一篇名为A comparative study of photoelectric performance of Ga₂O₃ solar-blind photodetectors with symmetric and asymmetric electrodes（对称和非对称电极的 Ga₂O₃ 日盲光电探测器光电性能比较研究）的文章。

摘要

        采用射频（RF）磁控溅射技术，在不同氧流比（O₂/[O₂+Ar]，0%-5%）下将氧化镓（Ga₂O₃）薄膜沉积在石英衬底上，然后在氮气环境下于 900 ℃经过2 小时的热退火。研究了氧浓度对 Ga₂O₃ 薄膜结构和光学特性的影响。根据 X 射线衍射 (XRD)、X 射线光电子能谱 (XPS) 和光致发光 (PL) 研究，在氧气流量比为 1% 的条件下制备的Ga₂O₃薄膜具有最佳的晶体质量和最低的氧空位 (V_O) 浓度。所有制备的多晶 Ga₂O₃薄膜样品在可见光谱区的平均透射率均高于 87.8%，0% 和 1% 薄膜的光带隙能量约为 4.9 eV。我们还利用一对对称的Ni−Ni电极或不对称的Ni−Al电极，在 1% Ga₂O₃薄膜的基础上制作了金属-半导体-金属 (MSM) 光电探测器。Ni−Ni光电探测器具有较高的开/关电流比（I_on/I_off > 10⁵），响应度为 88.7 mA/W，在紫外光-C（UVC）照射下，偏压为 10 V 时的比检测度为 4.81×10¹⁰ J，而Ni−Al光电探测器则表现出自驱动行为，上升和下降时间较短（分别为 0.45 s 和 0.69 s）。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.tsf.2023.140095