【会员论文】南京邮电大学——通过有机/无机混合墨水工程实现自供电PEDOT:PSS/Sn:α-Ga₂O₃异质结紫外光光电探测器

        近期，由南京邮电大学的研究团队在学术期刊 Journal of Semiconductors 发布了一篇名为 Self-powered PEDOT:PSS/Sn:α-Ga₂O₃ heterojunction UV photodetector via organic/inorganic hybrid ink engineering（通过有机/无机混合墨水工程实现自供电 PEDOT:PSS/Sn:α-Ga₂O₃ 异质结紫外光光电探测器）的文章。

摘要

        在这项工作中，通过在雾化学气相沉积（Mist-CVD）生长的 Sn:α-Ga₂O₃  薄膜上旋涂高导电性 PEDOT:PSS 水溶液，制备了 PEDOT:PSS/Sn:α-Ga₂O₃ 杂化异质结二极管（HJD）光电探测器。这种方法提供了一种简便且低成本的 p-PEDOT:PSS/n-Sn:α-Ga₂O₃ 旋涂方法，通过形成 p-n 结促进了自供电性能。在 Sn:α-Ga₂O₃ 薄膜和 PEDOT:PSS 的界面处形成了典型的I型异质结，并在 254 nm 紫外（UV）光照射下产生了显著的光伏效应，开路电压（V_oc）为 0.4 V。在自供电模式下，HJD 表现出优异的光响应性能，包括 10.9 nA 的出色光电流、0.38/0.28 s 的快速上升/衰减时间和 91.2 的大开/关比。此外，HJD 还具有优异的光电检测性能，在 254 nm 紫外光照射下，零偏压时的响应度高达 5.61 mA/W，探测率为 1.15 × 10¹¹ Jones。总的来说，这项工作可能探

图 1.（a）Mist-CVD 的实验过程。(b) HJD-PD 的制造过程。

图 2.  (a) PEDOT:PSS 薄膜和 (b) Sn:α-Ga₂O₃ 薄膜的光吸收光谱（插图中计算了 Sn:α- Ga₂O₃ 薄膜的 Eg）。(c) Sn:α-Ga₂O₃ 的 XRD 图。

DOI： 

doi.org/10.1088/1674-4926/24050048