【器件论文】β-Ga₂O₃ MSM 日盲光电探测器的辐射损伤机制：来自质子、中子和 γ 射线辐照的见解

        由浙江理工大学的研究团队在学术期刊 IEEE Electron Device Letter 发布了一篇名为 Radiation Damage Mechanisms in β-Ga₂O₃ MSM Solar-Blind Photodetectors: Insights From Proton, Neutron, and γ -Ray Irradiation（β-Ga₂O₃ MSM日盲光电探测器的辐射损伤机制：来自质子、中子和γ射线辐照的见解）的文章。

摘要

        穿越地球磁层的航天器会遭遇由高能质子、重离子和 γ 射线组成的强烈辐射，这对航天器上的电子设备带来了复杂的辐射损伤风险。本文系统地研究了质子、中子和 γ 射线辐照对 β-Ga₂O₃ 金属-半导体-金属（MSM）日盲紫外探测器光电性能的影响。通过将材料性质的演变与器件性能退化相关联，阐明了不同辐射源引起的损伤机制。质子辐照通过协同的位移和电离损伤引入浅层缺陷，而中子辐照主要通过位移损伤生成 Frenkel 缺陷。相比之下，γ 射线辐照由于电离损伤导致界面处 V_O 的快速积累，进而显著降低肖特基势垒高度。光电表征表明，β-Ga₂O₃ 光电探测器相比γ射线对质子和中子表现出更优的辐射耐受性。这些发现为在空间辐射环境中设计辐射抗扰的 β-Ga₂O₃ 日盲紫外探测器提供了关键的理论指导。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/LED.2025.3605225