【器件论文】通过 P+/P/N-β-Ga₂O₃ 异质结和图案顶电极设计实现自供能深紫外光电探测器的超高光电流

        由韩国嘉泉大学的研究团队在学术期刊 ACS Applied Electronic Materials 发布了一篇名为Ultrahigh Photocurrent in a Self-Powered Deep Ultraviolet Photodetector via P+/P/N-β-Ga₂O₃ Heterojunction and Patterned Top-Electrode Design（通过 P+/P/N-β-Ga₂O₃ 异质结和图案顶电极设计实现自供能深紫外光电探测器的超高光电流）的文章。

摘要

        通过设计顶电极图案并添加锂掺杂 NiO 作为 p+ 层，在深紫外（DUV）光探测器中实现了超高光电流。该器件采用 Li-doped NiO (p+)/NiO (p)/β-Ga₂O₃ (n) 异质结结构。在深紫外光探测器中，顶电极图案显著影响器件性能，包括电场分布、电荷收集效率及有效面积。此外，在金属与 p 型半导体间引入 p+ 层可改变化能隙结构，改善欧姆接触质量并增强载流子传输特性。该器件采用优化电极图案，以锂掺杂 NiO 层作为 p+ 层，在 254 nm 波长和 1000 μW/cm² 光强下展现出卓越性能。其在零偏压下获得 2.0 μA 光电流，5 V 电压下达 3.9 μA。为评估电弧检测效能，另在电弧发射峰值波长范围内的 222 nm 波长进行测试。该器件在零偏压下记录到 2.4 μA 光电流，5 V 电压下达到 5.1 μA，有效验证了其电弧检测能力。这些结果表明，通过调整 NiO/β-Ga₂O₃ 异质结深紫外光探测器中未被探索的参数，有望实现光电流水平的显著提升。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c02534