【其他论文】空间限制生长 10 nm 二维 β-Ga₂O₃ 纳米片用于电极可扩展紫外光探测器与类脑计算

        由苏州职业技术大学的研究团队在学术期刊 The Journal of Physical Chemistry Letters 发布了一篇名为Space-Confined-Grown 10 nm 2D β-Ga₂O₃ Nanoflakes for Electrode-Scalable Ultraviolet Photodetector and Neuromorphic Computing（空间限制生长 10 nm 二维 β-Ga₂O₃ 纳米片用于电极可扩展紫外光探测器与类脑计算）的文章。

摘要

        在后摩尔时代，下一代光电子学和类脑计算系统需要具有可调特性的超宽带隙半导体。β-Ga₂O₃ 作为极具前景的候选材料，其带隙为 4.5–4.9 eV，且具有约 8 MV/cm 的高临界电场。然而，其实际应用受限于高质量二维形态的合成难题及金属-半导体接触优化困境。本研究采用空间限制化学气相沉积法，成功制备出具有改进界面质量和增强载流子输运动力学的高度结晶超薄二维 β-Ga₂O₃ 纳米片。纳米片展现出卓越的结构与晶体质量，这通过拉曼光谱和 X 射线衍射的特征峰以及透射电子显微镜观察到的清晰晶格结构得到证实。通过电流-电压和时间分辨电流-时间测量，制备并评估了采用 Ti-Ti、Pd-Pd 和 Ti-Pd 电极配置的金属-半导体-金属器件。结果表明金属-Ga₂O₃ 界面上的肖特基势垒高度对器件性能具有决定性影响。值得注意的是，Ti-Ti 器件在光照停止后呈现独特双阶段光电流衰减现象，归因于缺陷介导的光生载流子捕获与释放过程。通过将这种独特光响应特性融入深度神经网络，实现了令人鼓舞的图像识别精度。本研究不仅为合成高质量二维 β-Ga₂O₃ 提供了可靠途径，更展现了其在高性能光电子学与类脑计算领域的应用潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c03577