【器件论文】利用 β-Ga₂O₃/GaN 异质结的超高响应度日盲高电子迁移率光电探测器

        由大连理工大学的研究团队在学术期刊 Materials Today Physics 发布了一篇名为 Ultrahigh responsivity solar-blind high electron mobility photodetector utilizing a β-Ga₂O₃/GaN heterojunction（利用 β-Ga₂O₃/GaN 异质结的超高响应度盲高电子迁移率光电探测器）的文章。

摘要

        β-氧化镓（β-Ga₂O₃）因其固有的日盲性和出色的稳定性等优点，被认为是日盲紫外（SBUV）探测的首要选择。然而，β-Ga₂O₃ 本身较低的电子迁移率对其应用构成了重大挑战。在此，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）将 β-Ga₂O₃ 薄膜与氮化镓（GaN）衬底集成。基于所获得的异质结，开发了一种日盲高电子迁移率光电探测器（HEMPD）。借助于最小的导带偏移（0.12 eV），光生载流子能够在 β-Ga₂O₃ 和 GaN 之间几乎不受阻碍地移动，并在外加电场作用下在 GaN 中漂移。利用 GaN 的高电子迁移率优势，HEMPD 实现了 2.96×10⁴ A/W 的响应度（R）和 1.44×10⁷% 的外量子效率（EQE），甚至超过了某些基于 β-Ga₂O₃ 的雪崩光电探测器（APD）。此外，GaN 与电极之间的间接接触显著提高了 HEMPD 的 SBUV/UV-A 拒绝比，优于其他基于 β-Ga₂O₃/GaN 异质结的垂直光电探测器。这项研究为突破基于 β-Ga₂O₃ 的光电探测器的低电子迁移率限制提供了关键见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2025.101683