ZnO/Ga₂O₃异质结光电晶体管

日盲紫外高灵敏探测

利用异质结内建电场与栅极放大效应，实现对日盲紫外光的高选择性、高信噪比探测。

Li, Yaping · Deng, Caihao · Huang, Bo · Yang, Shuai · 许进宝 · Hu, Sujuan · 王丹 · 刘佰全 · 计钟 · Lan, Lingfeng · 彭俊彪

ACS Applied Materials & Interfaces 2023

参数信息

探测率

1.25 × 10¹² Jones

响应度

113 mA/W

光暗电流比

10⁴

光谱选择性

1 × 10³

响应速度

41 ms

技术优势

栅压可控放大

三端晶体管的栅极能调控沟道中场致电子的密度，从而实现对响应度和光暗电流比的放大。

内建电场增效

ZnO/Ga₂O₃异质结界面处的内建电场可以控制光生电子的分布和总电导率，进一步提升器件性能。

一石二鸟

栅极放大与异质结内建电场协同作用，同时提高响应度和光谱选择性，实现高效探测。

应用场景

• 紫外光电探测：提供高探测率、高选择性的日盲紫外探测核心器件，可用于构建高性能光电探测系统。
• 火焰探测：利用日盲紫外波段对火焰的高灵敏度响应，实现火焰的可靠探测与预警。
• 环境监测：可监测环境中的日盲紫外辐射，服务于紫外线指数监测与相关环境安全评估。
• 可穿戴紫外传感：基于薄膜异质结的柔性潜力，可集成于可穿戴设备，实时监测个人紫外线暴露剂量。