【外延论文】基于 mist-CVD 沉积的 α-Ga₂O₃/p-NiO 异质外延集成用于日盲紫外检测

        由中南大学的研究团队在学术期刊 Journal of Applied Physics 发布了一篇名为Heteroepitaxial integration of α-Ga₂O₃/p-NiO by mist-CVD for solar-blind UV detection（基于 mist-CVD 沉积的α-Ga₂O₃/p-NiO异质外延集成用于日盲紫外检测）的文章。

摘要

        由于其接近零的背景辐射，日盲紫外（SBUV）光电探测在军事和民用领域具有迫切需求。氧化镓（Ga₂O₃）因其合适的带隙和与基底的兼容性，成为 SBUV 和功率器件的理想宽禁带半导体材料。迄今为止，稳定的 p 型 Ga₂O₃ 的缺乏已成为制约其应用的瓶颈。因此，形成 p – n 异质结是一种可能的解决方案，其中 p 型氧化镍作为一种有前景的 p 型半导体材料脱颖而出。在此，采用雾气化学气相沉积技术，在 c 面蓝宝石上展示了单晶 α-Ga₂O₃/NiO 异质结的外延集成，其界面清晰，具有 α-Al₂O₃(0006) || α-Ga₂O₃(0006) || NiO(111)的外延关系。所制备的掺锂氧化镍薄膜表现出高空穴迁移率（88.32 cm²/V·s）和低电阻率（0.09 Ω·cm），并与 α-Ga₂O₃ 形成 II 型带排列，从而实现了高效的载流子分离。所制造的 α-Ga₂O₃/NiO p-n 结光电探测器具有整流效应和自供电检测能力，实现了高性能紫外探测，其响应率为 43.86 A/W，探测率为 1.64 × 10¹² Jones，抑制比为 177.3，响应速度快（17/16 ms）。本研究展示了一种低成本的外延方法，实现了高质量 α-Ga₂O₃/NiO p-n 异质结集成，适用于快速紫外探测应用。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0317497