【国际论文】非晶Ga₂O₃金属-半导体-金属深紫外光探测器的光电流动力学与载流子输运特性

        由英国斯旺西大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 Photocurrent dynamics and carrier transport of amorphous-Ga₂O₃ metal–semiconductor–metal deep ultraviolet photodetectors （非晶 Ga₂O₃ 金属-半导体-金属深紫外光探测器的光电流动力学与载流子输运特性）的文章。

        本研究对非晶 Ga₂O₃ 基深紫外（DUV）光探测器的光电流传输及瞬态动力学进行了系统性研究，该探测器采用共面金属-半导体-金属结构，具有优异性能，包括 DUV/暗电流对比度达 10⁶ 及光响应度为 25.3 A/W。在稳态 DUV 激发下，建立了描述载流子传输行为的解析电流-电压关系。在脉冲 DUV 激发及 DUV 曝光后，研究了电流上升与衰减动力学，从而明确了内在缺陷在光响应及响应速度中的作用。此外，还提出了一种评估 Ga₂O₃ 基 DUV 光探测器光响应度的标准，该标准适用于具有缓慢光电流衰减的器件。

图1. (a) 原始生长（器件A）和退火处理（器件B）器件的暗电流。(b) 在紫外线254照射下，设备 A 和 B 的 IV 曲线，功率密度分别为 2.1 和 3.1 mW/cm²。光电流受采样率限制，因衰减时间较长。 (c) 和 (d) 设备 A 和 B 在不同照射密度下的光电流映射图，分别对应设备 A 和 B。

图2. 设备 A（a）和 B（c）在施加电压从 3 V 到 15 V 时的瞬态光响应；虚线为拟合曲线。（b）和（d）分别是设备 A 和 B 的拟合所得的时间常数。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0285457