【外延论文】利用低温硅诱导再结晶效应实现纳米晶硅掺杂的 Ga₂O₃ 薄膜用于日盲紫外探测应用

        由中山大学的研究团队在学术期刊 Journal of Alloys and Compounds 发布了一篇名为 Achieving Nanocrystalline Si-Doped Ga₂O₃ Thin Films using Low-Temperature Si Induced Recrystallization Effect for Solar Blind Ultraviolet Detection Applications（利用低温硅诱导再结晶效应实现纳米晶硅掺杂的 Ga₂O₃ 薄膜用于日盲紫外探测应用）的文章。

摘要

        因优异的禁带宽度和辐射硬度，Ga₂O₃ 薄膜在商业和军事领域的日盲紫外线探测器应用中备受关注。然而，大面积 Ga₂O₃ 薄膜的晶体质量难以控制，这限制了其探测性能。本文制备了大面积硅掺杂 Ga₂O₃ 薄膜，其在低退火温度（500 ℃）下通过硅诱导的再结晶机制，展现出高晶体质量和低氧空位浓度。基于 Si 掺杂 Ga₂O₃ 薄膜制备的日盲紫外线探测器成功制备，实现了低暗电流（8.6 × 10⁻¹⁴A）、高光暗电流比（3.6×10⁸）、高灵敏度（5.4 A/W）， 高探測率（7.3 × 10¹⁴ Jones）、高响应率抑制比（R_254 nm/R_400 nm: 2.1 × 10⁹）及快速响应速度（下降时间：约 99 ms）。该项工作对制备纳米晶 Ga₂O₃ 薄膜及其在日盲紫外线检测中的应用具有重要意义。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.182823