【器件论文】基于两英寸 ε-Ga₂O₃ 薄膜的高性能日盲紫外线光电探测器阵列，用于成像应用

        由中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队在学术期刊 Journal of Physics D: Applied Physics 发布了一篇名为 High-performance solar-blind ultraviolet photodetector arrays based on two-inch epsilon-Ga₂O₃ films for imaging applications（基于两英寸 ε-Ga₂O₃ 薄膜的高性能日盲紫外线光电探测器阵列，用于成像应用）的文章。

摘要

        为了实现基于超宽带隙半导体光电探测器的高质量日盲紫外（UV）成像应用，制备高度均匀的晶圆级薄膜至关重要。在研究中，研究团队展示了采用离轴脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上制备出的两英寸超均匀的 ε-Ga₂O₃ 薄膜。两英寸的 ε-Ga₂O₃ 薄膜在厚度、晶体质量、带隙和表面粗糙度等关键参数方面表现出极高的均匀性，非均匀性比率低于5%。并优先沿 (001) 晶面取向生长。在 20 V 偏压下，单个 ε-Ga₂O₃ 光电探测器表现出卓越的日盲紫外光探测性能，在 240 nm 处的响应度为 52.77 A W⁻¹，外量子效率为 2.7 × 10⁴%，暗电流为 5.5 × 10⁻¹¹ A，紫外-可见光抑制比为 1.2 × 10⁴。此外，在两英寸的 ε-Ga₂O₃ 薄膜上制造的 10×10 光电探测器阵列表现出高度均匀的光电探测性能，光电流偏差保持在 1 个数量级以内，最大标准偏差约为 8%。利用 10×10 光电探测器阵列成功实现了“NIMTE”字母的高对比度光学成像。该项工作为制造晶圆级均匀的 ε-Ga₂O₃ 薄膜以及实现高质量的日盲紫外成像应用提供了宝贵的见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1088/1361-6463/ada3e0