【器件论文】基于 β-Ga₂O₃/NiO 异质结的高透明度光伏日盲光通信窗口

        由韩国MCIFE的研究团队在学术期刊 Sensors and Actuators A: Physical 发布了一篇名为 Highly transparent β-Ga₂O₃/NiO heterojunction-based photovoltaic solar-blind photo-communication window（基于 β-Ga₂O₃/NiO 异质结的高透明度光伏日盲光通信窗口）的文章。

摘要

        开发对肉眼无法观测的高性能深紫外（DUV）器件对于推动新一代透明电子技术的发展具有重要意义。该研究提出了一种新型的光伏集成透明光电探测器（TPD），基于 Ga₂O₃/NiO 异质结结构构建而成。其中，n 型 Ga₂O₃ 具有约 4.5 eV 的宽带隙，可有效吸收 DUV 光子，同时对较长波长的光子不敏感；而 p 型 NiO 拥有合适的带隙和功函数，能够与 Ga₂O₃ 构成类型 II 异质结，从而在界面处增强载流子的高效提取。该结构中形成的价带偏移和较大的内建势垒为光生激子的分离与迁移提供了有利的能带结构，使该器件特别适合用于自供电的日盲紫外光探测。此外，器件采用透明银纳米线电极，保证整个装置对肉眼完全透明，无需外部偏压即可工作，简化了系统集成。所制备的 Ga₂O₃/NiO 异质结透明光伏器件在 DUV 光照下表现出开路电压为 639 mV，并具有 65% 的平均可见光透过率。该 TPD 还具有快速的光响应特性，响应时间仅为 30 µs。此外，该文章还展示了一个基于该器件的在线实时光通信监控应用，并验证了其在日盲通信中的宽视场角特性。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.sna.2025.116553