硫掺杂g-C₃N₄薄膜

超高开关比紫外探测

一种致密无裂纹的硫掺杂氮化碳薄膜，通过与GaN构建n-n异质结实现非凡的蓝-紫外光电探测性能。

宋伟东 · Jun, Wei · Junxing, Lv · 曹小兵 · Sun, Yiming · 李述体 · 合性

Carbon 2024

具体参数

开关比

{'zh': '7.3 × 10⁷', 'en': '7.3 × 10⁷'}

比探测率

{'zh': '2.06 × 10¹⁴', 'en': '2.06 × 10¹⁴'} Jones

响应度

{'zh': '581', 'en': '581'} mA/W

技术优势

极高开关比，弱光也灵敏

开/关比达7.3 × 10⁷，得益于硫掺杂位点的光生电子陷阱效应，使器件从光电二极管行为转变为光电导行为，获得显著增益。

低偏压即可工作，功耗极小

仅需−0.4 V偏压就能获得2.06 × 10¹⁴ Jones的比探测率，适合电池供电的便携设备。

响应度高，信号易捕获

响应度581 mA/W，意味着即使微弱光强也能产生较大光电流，降低后续放大电路的设计难度。

薄膜致密无裂纹，可重复性好

两步热气相沉积法生长的硫掺杂薄膜层间距减小，提升导电性与电荷转移能力，并实现致密无裂纹的形貌。

应用场景

• 紫外光电探测器：以低偏压实现超高开关比，非常适合紫外监测与成像。
• 低功耗蓝光探测器：在−0.4 V下工作，可直接用于电池供电的蓝光检测设备。
• 光电传感器：高响应度使其在微弱光信号检测中具备显著优势。
• 柔性光电薄膜：薄膜形态致密无裂纹，有望集成到柔性基底上用于可穿戴设备。