【国内新闻】各大院校在“2023功率与光电半导体器件设计及集成应用论坛”氧化镓报告合集（1）

中山大学裴艳丽：基于ε-Ga₂O₃的日盲紫外探测器件研究

       期间，“平行论坛2：光电子器件及应用”上，中山大学教授裴艳丽带来了“基于ε-Ga₂O₃的日盲紫外探测器件研究”的主题报告，日盲紫外探测器在军事和民用领域都有广泛的应用，选择合适的材料是实现日盲特性的关键之一。氧化镓（Ga₂O₃）的禁带宽度可高达5eV，作为超宽带隙半导体材料，无需进行能带调控，即可进行日盲紫外波段的探测，加之优异的化学、物理性质使得氧化镓材料成为研制日盲紫外探测器的天然材料，无论国防还是民用领域都有着急切需求。

        研究采用两步法MOCVD外延了ε氧化镓，并对比了H₂O和N₂O作为氧源对紫外探测性能的影响。XRD、AFM、CL等手段分析表明，H₂O作为氧源可提高结晶质量，降低缺陷密度，并获得了光暗电流比（PDCR）为1.0×10³，响应上升时间0.55 s, 衰减时间为0.58 s/3.14s的紫外探测性能。700度以上高温后退火，发生相转变，探测器性能劣化。低温退火可有效的消除氧空位等点缺陷，降低暗电流，改善光暗电流比和响应时间特性。经过640度退火的日盲紫外探测器，暗电流降低至0.069pA，拒绝比（Rpeak/R400）达到2.4×10⁴, 光暗电流比达到3×10⁵。F表面处理在表面引入二维电子气，改善探测器欧姆接触特性，同时表面的电子势井，改善器件的响应时间，显著增加探测灵敏度和提高增益。

南京邮电大学张茂林：氧化镓材料生长与阵列探测器研究

        期间，“平行论坛2：光电子器件及应用”上，南京邮电大学张茂林带来了“氧化镓材料生长与阵列探测器研究”的主题报告，其研究主要方向为重点开展宽禁带半导体氧化镓(Ga₂O₃)晶体的制备与器件物理方面的研究；优化晶体质量，赶超国际水平，发展相关器件的系统应用。

        报告分享了薄膜CVD生长以及阵列探测器与应用的研究进展与成果。详细介绍了氧化镓晶体薄膜MOCVD生长/衬底制备，LSPR增强Pt/Ga₂O₃复合薄膜光响应，PECVD生长Ga₂O₃薄膜，Mist-CVD 生长相Ga₂O₃薄膜，Ga₂O₃基日盲紫外探测阵列器件（4×4），16单元Ga₂O₃矩形阵列，晶圆Ga₂O₃阵列探测器的紫外成像，晶圆Ga₂O₃阵列探测器的紫外通讯，自供电Ga₂O₃基肖特基光电二极管阵列等研究内容。

        研究基于现有设备技术改进PECVD、Mist-CVD生长Ga₂O₃薄膜；利用LSPR增强Pt/Ga₂O₃复合薄膜光响应，提高了探测器性能；不断扩大Ga2O3阵列探测器规模，分别对MSM结构阵列和肖特基阵列展开了研究；从紫外成像和通讯方面出发，拓展了Ga2O3阵列探测器应用范围。

        据介绍，南邮氧化镓半导体创新中心(IC-GAO)科研团队，2014年实现Ga₂O₃外延生长，研制第一支GAO基日盲紫外探测器原型器件，发表第1篇学术论文。2016年Ga₂O₃已经成为北邮活跃的科研主题之一。2017年获得2英寸高质量外延，研制出第一只日盲紫外探测阵列器件，成为氧化镓领域的最活跃的研究组，成立北京镓族科技有限公司迈上产业化实践之路。2018年承担北京市科委重点研发计划，突破3英寸晶体和外延技术。突破2-4英寸单晶生长和外延技术。小批量供应2英寸单晶衬底及外延片。实现16×16光电探测器件阵列化。2023年度完成A轮融资6500万元，估值2.5亿元。

厦门大学徐翔宇：氧化镓缺陷、合金化电子结构调控及日盲光电探测器研究

        期间，“平行论坛2：光电子器件及应用”上，厦门大学徐翔宇带来了“氧化镓缺陷、合金化电子结构调控及日盲光电探测器研究”的主题报告，报告分享了高性能Ga₂O₃光电探测器的性能调控，以及Al/In合金化薄膜的光电调控和电子结构的研究进展与成果。

        研究显示，通过对外延薄膜后退火处理，获得高响应度、高探测率的日盲紫外光电探测器，实现对实际日盲信号的灵敏响应。解释了器件性能的大幅改善，是受到了由退火引起的缺陷以及表面状态变化的共同影响。通过对Ga₂O₃进行Al/In合金化，实现了大范围的带隙调控，制备出了能够响应全日盲波段的紫外光电探测器，并解释了合金组分的引入对能带结构的影响。