【器件论文】氧空位梯度钝化提升 Ga₂O₃ 日盲紫外探测器性能

        由国防科技大学的研究团队在学术期刊 Advanced Materials Technologies 发布了一篇名为 Gradient Passivation of Oxygen Vacancy Boosts Ga₂O₃ Solar-Blind UV Detector（氧空位梯度钝化提升 Ga₂O₃ 日盲紫外探测器性能）的文章。

摘要

        超宽禁带半导体氧化镓（Ga₂O₃）正成为日盲紫外探测器、射频器件和功率电子领域的重要候选材料。然而，氧空位（V_O）在材料中随机分布，会造成局域能级的无序，从而限制载流子输运并降低器件性能。本研究提出基于氧空位梯度钝化（GPVO）的能级调控策略：通过真空退火，使浅能级间隙氧缺陷（O_i）向薄膜表面迁移，并与深能级 V_O 复合。由此在 Ga₂O₃ 薄膜中构建了从表面到体内逐渐升高的费米能级，显著增强了垂直肖特基二极管的内建电场。在此基础上制备了性能提升的 Ga₂O₃ 日盲紫外探测器，其在 254 nm 光照下的响应度和比探测率分别达到 8.6 A/W 和 1.5 × 10¹⁵ Jones，在 −1.7 V 偏压下响应/恢复时间缩短至 1.04 s / 16 ms。此外，首次实现了 64 × 64 像素的 Ga₂O₃ 图像传感器，并展示了复杂图案的日盲紫外视频成像。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/admt.202501970