【器件论文】从材料到器件工程：揭开高性能 β-Ga₂O₃ 基 p-n 异质结光电探测器的实现路径

        由印度阿姆里塔纳米科学分子医学学院的研究团队在学术期刊 Materials Today Physics 发布了一篇名为 From Materials to Device Engineering: Unravelling the Path to High Performance β-Ga₂O₃ based p-n Heterostructure Photodetectors（从材料到器件工程：揭开高性能 β-Ga₂O₃ 基 p-n 异质结光电探测器的实现路径）的文章。

摘要

        具有固有日盲光谱选择性和能在极端恶劣环境下工作的宽带隙氧化物半导体 β-Ga₂O₃，成为未来低功耗微型光探测器设计的首选材料。本文综述了 β-Ga₂O₃ 与不同 p 型材料（氧化物、氮化物、有机物、硅基材料、铁电材料、二维半导体、钙钛矿及其他材料）的集成，以实现 p-n 异质结；该结构内置电场，有助于光诱导电荷分离并提升电荷收集效率。该综述系统性地探讨了结晶度、晶格失配及能带对齐对 β-Ga₂O₃ 基不同 p-n 异质结结构所面临的挑战及其关键作用。该综述概述了用于缓解晶格失配效应并调整 β-Ga₂O₃/p 层界面能带对齐的各种界面和纳米结构工程技术，以实现最佳光检测性能。随后，讨论了通过应用多种表面、掺杂、接触和异质结工程技术，针对基于 β-Ga₂O₃ 的不同 p-n 异质结结构，实现高效光诱导载流子生成、分离、传输、提取和收集的策略。本文首次系统性地概述并比较了当前基于 β-Ga₂O₃ 的 p-n 异质结光探测器在灵敏度、探测效率和光谱选择性等方面的最新技术进展，并倡导未来通过协同工程方法进一步挖掘其潜在性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2025.101824