【器件论文】基于宽带隙半导体异质结构的面间缺陷工程促进深紫外光检测

        由北京科技大学的研究团队在学术期刊 Inorganic Chemistry Frontiers 发布了一篇名为 Interfacial defect engineering to boost deep-ultraviolet photodetection based on a wide bandgap semiconductor heterostructure（基于宽带隙半导体异质结构的面间缺陷工程促进深紫外光检测）的文章。

摘要

        宽禁带半导体已崭露头角，成为一类有价值的深紫外敏感材料，在下一代集成器件中展现出巨大潜力。然而，在低供电电压和弱光强度条件下，实现高性能深紫外探测器且无需复杂设计，一直颇具挑战性。在此，该团队设计了一种新方法来制造超灵敏垂直结构的 Ga₂O₃ 光探测器，其底部导电层为外延富氧空位的 In₂O₃，实现了在低于 5 V 的电压下对罕见的弱深紫外光强度（0.1 μW/cm²）的检测，并展示了响应度（-4.8 V 时为 36 A/W，4.8 V 时为 2.2 A/W）和探测率（-4.8 V 时为 2 × 10¹³ Jones，4.8 V 时为 4.4 × 10¹³ Jones）的大幅提升，以及 0.64 μs/47.68 μs（上升/衰减）的超快响应。超薄（15 nm）的 Ga₂O₃ 层和复杂的能带工程，结合通过 In₂O₃ 层界面氧空位抑制暗电流，增强了探测器在低供电电压和极低光强度下的检测性能。这些结果为实现高灵敏度、低功耗和高度集成的深紫外检测提供了一条超越传统方法的途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1039/D5QI00691K