混相β-Ga2O3:Zn/SnO2面内异质结紫外光探测器

波长调制与快速响应

其波长调制特性和快速响应源于混相薄膜中氧空位的减少及多重内建电场的建立。

Deng, Rui · 李永峰 · 江大勇

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

具体参数

暗电流

{'zh': '0.74', 'en': '0.74'} nA

光暗电流比

{'zh': '36.43', 'en': '36.43'}

光暗电流比

{'zh': '642.38', 'en': '642.38'}

响应度（260 nm）

{'zh': '4', 'en': '4'} mA/W

响应度（295 nm）

{'zh': '1.63', 'en': '1.63'} A/W

上升时间

{'zh': '0.07', 'en': '0.07'} s

上升时间

{'zh': '0.22', 'en': '0.22'} s

下降时间

{'zh': '0.04', 'en': '0.04'} s

技术优势

波长可调

通过改变工作电压或光入射条件，响应峰可在260 nm到295 nm之间移动，满足不同紫外波段的选择性探测需求。

响应快

混相薄膜中多重内建电场加速光生载流子的分离和输运，使上升/下降时间分别缩短到0.07 s和0.04 s。

暗电流低

Zn掺杂和异质结结构降低了氧空位浓度，抑制了暗态漏电，暗电流仅0.74 nA。

工艺简单便宜

采用溶胶-凝胶法在c面蓝宝石上制备，无需昂贵设备，适合低成本批量生产。

应用场景

• 紫外探测：替代传统宽禁带探测器，实现可调谐紫外选择性探测。
• 光电器件：作为波长可调光敏元件，简化光路设计和滤光需求。
• 宽禁带半导体：利用混相异质结拓宽响应波段并抑制暗电流。
• 光电探测：在保持低暗电流的同时实现快速光电转换。