【器件论文】溶胶-凝胶法合成的Ga₂O₃/InGaO异质结基MSM日盲光电探测器，采用欧姆接触实现高性能紫外检测

        由吉林大学的研究团队在学术期刊Journal of Alloys and Compounds发布了一篇名为Sol-gel synthesized Ga₂O₃/InGaO heterojunction-based MSM Solar-Blind photodetector with ohmic contacts for high-performance UV detection（溶胶-凝胶法合成的Ga₂O₃/InGaO异质结基MSM日盲光电探测器，采用欧姆接触实现高性能紫外检测）的文章。

摘要

        作为一种代表性的宽禁带半导体材料，β-Ga₂O₃ 在日盲紫外（UV）光电探测领域展现出显著的应用潜力，其器件性能可通过合理的材料工程手段进一步优化。本研究制备了一种基于 Ga₂O₃/InGaO 异质结（GIH） 的 MSM 结构日盲紫外光电探测器（PD）。通过在 Ga₂O₃ 晶格中引入铟（In）形成 InGaO（IGO），材料的费米能级得到提升，同时引入自俘获空穴，有效改善了电子学性质，并实现了高增益的光电导效应。异质结界面处由耗尽区—积累区耦合形成的空间电荷区所产生的内建电场，通过引入显著的能垒有效抑制了多数载流子的输运，从而在暗态条件下实现了优异的暗电流抑制效果。此外，通过对 Au 电极与 IGO 表面之间的界面工程调控，构建了欧姆接触结构，保证了光生载流子的高效收集与无势垒输运。实验结果表明，在 5 V 偏压下，GIH 紫外光电探测器表现出 2.2 mA 的光电流 和 0.72 nA 的暗电流，对应的光暗电流比高达 6 个数量级（3.06×10⁶）。在相同偏压条件下，该器件还展现出优异的光谱选择性性能：在 260 nm 波长处实现了高达 1.72×10⁴ A/W 的响应度，得益于增强的光电导增益机制；其 紫外/可见光抑制比（R_260nm / R_400nm） 达到 7.54×10³；同时，由于暗电流的有效抑制，器件获得了高达 5.71×10¹⁵ Jones 的超高探测率。本研究为制备高性能日盲紫外光电探测器提供了一种具有重要应用前景的有效途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.186094