【器件论文】采用新型热脉冲处理技术的超快氧化镓日盲光电探测器

        由兰州大学的研究团队在学术期刊 Advanced Materials 发布了一篇名为 Ultra-Fast Gallium Oxide Solar-Blind Photodetector with Novel Thermal Pulse Treatment（采用新型热脉冲处理技术的超快氧化镓日盲光电探测器）的文章。

摘要

        氧化镓（Ga₂O₃）作为一种有前景的日盲光电探测器（SBPD）材料，若能够解决“响应速度（RS）难题”，其应用前景将更加广泛。具有空间分离载流子生成和传输通道的器件提供了一种潜在的解决方案，但目前这些器件仍然不常见。本研究提出了一种新型热脉冲处理（TPT）方法，通过该方法实现了 Ga₂O₃ 薄膜的垂直分层晶体结构和氧空位（V_O）的均匀分布，经过广泛表征验证。技术计算机辅助设计（TCAD）模拟确认了氧空位分层在同时提升响应度（R_λ）和响应速度方面的关键作用。因此，经过 TPT 处理的 SBPD 表现出了卓越的性能，最大响应度 R_λ 达 312.6 A W⁻¹，衰减时间为 40 µs。此外，相关 SBPD 芯片在日盲成像、光轨迹跟踪和日盲功率计等应用中显示出显著潜力。该研究为解决大多数宽带隙材料中常见的“RS困境”提供了一种可行的策略，展示了优异的应用价值。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202414130