【国内论文】南京航空航天大学——利用Pt纳米粒子修饰 Ga₂O₃ 纳米棒异质结的等离子体增强型日盲自供电光电探测器阵列

        由南京航空航天大学的研究团队在学术期刊 Photonics Research 发布了一篇名为 Plasmonically enhanced solar-blind self-powered photodetector array utilizing Pt nanoparticles-modified Ga₂O₃ nanorod heterojunction（利用Pt纳米粒子修饰 Ga₂O₃ 纳米棒异质结的等离子体增强型日盲自供电光电探测器阵列）的文章。

摘要

        低维 Ga₂O₃ 单晶微/纳米结构由于其优异的光电性能和大规模生产的可扩展性，在大型阵列、集成电路和柔性光电器件中显示出广阔的应用前景。在此，研究团队开发了一种基于 Pt 纳米粒子修饰的 Ga₂O₃ (PtNPs@Ga₂O₃) 纳米棒薄膜异质结的高性能日盲紫外光电探测器 8×8 阵列，其中 p-GaN 基板作为空穴传输层。PtNPs@Ga₂O₃/GaN 异质结检测单元在 0 V 偏置下表现出优异的光伏性能，在 254 nm 的辐照度为 1 μW/cm² 时，表现出高响应度 (189.0 mA/W)、特定探测度 (4.0×10¹² Jones)、外部量子效率 (92.4%) 和快速响应时间 (674/692 μs)。它们的卓越性能在同类竞争者中脱颖而出。此外，该探测器阵列在高分辨率成像的概念演示中表现出令人满意的结果，受益于其阵列单元所表现出的优异稳定性和均匀性。这些发现为开发基于低维 Ga₂O₃ 纳米棒单晶的高性能日盲紫外探测器阵列提供了一种简单可行的方法，展示了其在大面积、可集成和柔性光电器件中的潜在进步

图 1. PtNPs@Ga₂O₃/GaN 探测器阵列的制备过程示意图以及探测器单元的结构图。

图 2. Ga₂O₃ 纳米棒的表征。(a) Ga₂O₃ 纳米棒薄膜的扫描电镜图像。(b) Ga₂O₃ 纳米棒的 SEM 图像和 EDS 图谱。(c) Ga₂O₃样品的拉曼光谱。(d) Ga₂O₃ 纳米棒的综合 XPS 光谱。(e) 以 Ga₂O₃ 纳米棒的 Ga 2p 线为重点的 XPS 分析。(f) Ga₂O₃ 纳米棒的 XRD 图样。

DOI：

doi.org/10.1364/PRJ.539310