【器件论文】基于离子束辅助剥离法制备的 β-Ga₂O₃ 纳米膜的紫外线光电探测器和场效应晶体管

      由葡萄牙里斯本大学的研究团队在学术期刊 physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters 发布了一篇名为 Ultraviolet Photodetectors and Field-Effect Transistors Based on β-Ga₂O₃ Nanomembranes Produced by Ion-Beam-Assisted Exfoliation（基于离子束辅助剥离法制备的 β-Ga₂O₃ 纳米膜的紫外线光电探测器和场效应晶体管）的文章。

摘要

      通过离子束辅助剥离（ion-beam-assisted exfoliation）制备的 β-Ga₂O₃ 纳米膜被用于构建简单的金属–半导体–金属（MSM）结构器件，并对其进行了作为光探测器（PD）和场效应晶体管（FET）的测试。在与纳米膜接触的 Ti/Au 金属电极表现出整流特性，但通过在氮气氛围中于 500°C 热处理 1 分钟后，可使该接触转变为欧姆接触。在构建的 MSM 型光探测器中，在 245 nm 波长照射和 40 V 外加偏压下，该器件实现了高响应度 2.6 × 10⁴ A W⁻¹ 和 探测率 2.4 × 10¹⁴ Jones。为进一步理解器件中两个结的工作机制，尤其是离子电流/光电流机制，研究使用离子探针系统对器件不同区域的局域激发响应进行分析。最终实现了耗尽型 FET 器件，在漏源电压为 5 V 的线性工作区下，其开启/关闭电流比高达 7.7 × 10⁷，阈值电压约为 -3 V。本研究通过使用简单的器件结构成功实现了 FET 和性能优异的 MSM 光探测器，显示出离子束辅助剥离制备的 Ga₂O₃ 纳米膜在高性能器件开发方面的巨大潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/pssr.202500059