【器件论文】通过半金属 Bi 触点实现高探测率的日盲型 β-Ga₂O₃ 光电探测器

        由湖北大学的研究团队在学术期刊 Surfaces and Interfaces 发布了一篇名为 Solar-blind β-Ga₂O₃ photodetectors with high detectivity via semimetal Bi contacts（通过半金属 Bi 触点实现高探测率的日盲型 β-Ga₂O₃ 光电探测器）的文章。

摘要

        基于 Ga₂O₃ 薄膜的日盲紫外光光电探测器在臭氧层洞检测、火焰检测和电晕检测等方面具有重要的潜在应用。然而，由于金属-半导体界面处的金属诱导能隙态（MIGS），目前报道的基于 Ga₂O₃ 的光电探测器的性能（如探测率、响应时间等）仍然落后于当前商业化设备。本研究通过接触工程设计了一种基于半金属 Bi 电极和单晶 β-Ga₂O₃ 薄膜的欧姆接触光电探测器。透射电子显微镜（TEM）表明，Bi 电极是通过范德华外延生长在单晶 Ga₂O₃ 薄膜上的层状单晶，提供了一个清洁且无悬挂键的界面。Bi-Ga₂O₃ 光电探测器在 254 nm 紫外光照射下表现出 720 A W^-1 的高响应度和 4.35 × 10¹⁵ Jones 的超高特定探测率。更重要的是，该器件在较低光强（6 μW cm^-2）下仍然保持高探测率。总体而言，高灵敏度的 Bi/Ga₂O₃/Bi 器件在未来商业化日盲紫外光光电探测器中具有巨大的潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.106052