【器件论文】基于 GQDs/α-Ga₂O₃ 异质结的高性能、可靠且自供电的日盲光电探测器

        由广东工业大学的研究团队在学术期刊 Surfaces and Interfaces 发布了一篇名为 High-performance, reliable and self-powered solar-blind photodetectors based on GQDs/α-Ga₂O₃ heterojunctions（基于 GQDs/α-Ga₂O₃ 异质结的高性能、可靠且自供电的日盲光电探测器）的文章。

摘要

        近年来，基于 Ga₂O₃ 的宽带隙器件因其在功率半导体领域的应用潜力而备受关注。然而，亚稳态晶相的 Ga₂O₃ 器件的高性能开发仍需进一步研究和探讨。研究采用磁控溅射技术在透明 FTO 衬底上（含缓冲层 TiO₂）制备了 α-Ga₂O₃ 薄膜及 GQDs/α-Ga₂O₃ 异质结，并分析了其良好的自供电深紫外光探测性能及工作机制。在 GQDs/α-Ga₂O₃/α-TiO₂/FTO 器件中，由于异质结能带结构由 II 型转换为 I 型，该器件在 0 V 偏压下对 254 nm 紫外光的响应度达 1.72 mA/W，归一化探测率（D*）为 1.7 × 10¹⁰ Jones，光暗电流比（PDCR）约为 1。此外，优化后的 GQDs/α-Ga₂O₃/α-TiO₂/FTO 器件进一步展现出卓越的自供电深紫外光探测性能，PDCR 提升至 1.1×10³，自供电响应度（R）提高 5 倍至 8.7 mA/W，光响应的上升时间（τ_r）/下降时间（τ_f）分别为86/39 ms，归一化探测率 D* 提升至 2.3 × 10¹¹ Jones。研究成果为未来 Ga₂O₃ 薄膜器件的开发提供了有价值的参考。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.106122