【国内论文】中科院半导体所团队利用 MOCVD 技术在 c 平面蓝宝石上两阶段生长β-Ga₂O₃，用于日盲式光电探测器

        近期，由中国科学院半导体研究所的研究团队在科学期刊《Journal of Semiconductors》中发表了一篇名为Two-step growth of β-Ga₂O₃ on c-plane sapphire using MOCVD for solar-blind photodetector（利用 MOCVD 技术在 c 平面蓝宝石上两阶段生长β-Ga₂O₃，用于日盲式光电探测器）的文章。

摘要

        本研究采用两阶段金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在 c 平面蓝宝石上生长了 β-Ga₂O₃ 薄膜。最佳缓冲层生长温度（T_B）为 700 °C，β-Ga₂O₃ 薄膜的半高宽（FWHM）为 0.66°。基于这种 β-Ga₂O₃ 薄膜，制备出了一种金属-半导体-金属（MSM）日盲光电探测器（PD）。在 10 V 偏压条件下，该器件获得了 1422 A/W @ 254nm 的超高响应率和 10⁶ 的光暗电流比 (PDCR)。2.5 × 10¹⁵ Jones的探测率证明了该光电探测器在探测微弱信号方面的卓越性能。此外，该光电探测器还具有出色的波长选择性，抑制比（R_{250 nm}/R_{400 nm}）为 10⁵。这些结果表明，两步法是制备用于高性能日盲光电探测器的高质量 β-Ga₂O₃薄膜的一种可行方法。

图. 1.（a）不同 TB 下生长的 β-Ga₂O₃ 薄膜的 XRD ω-2θ 扫描和（b）摇摆曲线的 FWHM。小图为薄膜的 XRD ω 扫描图。