【器件论文】通过受控还原环境退火提升非晶Ga₂O₃日盲光探测器的性能并实现自供电功能

        由印度理工学院的研究团队在学术期刊Applied Surface Science发布了一篇名为Performance enhancement and emergence of self-powered in amorphous Ga₂O₃ solar-blind photodetectors via controlled reducing-environment annealing（通过受控还原环境退火提升非晶Ga₂O₃日盲光探测器的性能并实现自供电功能）的文章。

摘要

        基于非晶Ga₂O₃的日盲光探测器（SBPD）因其可在室温下生长且具有可扩展性，而备受关注。然而，器件性能往往受到结构无序和缺陷相关载流子陷阱的限制。在不同环境下进行后退火已被广泛采用，作为缓解结构无序和调控缺陷的有效方法。在此，研究了在受控富硫还原环境下进行后退火对基于非晶Ga₂O₃的SBPD的结构、化学和光电性能的影响。结构分析表明，在最佳硫含量下，材料会从非晶Ga₂O₃相转变为多晶β-Ga₂O₃相，而过量的硫则会导致形成超薄的Ga₂S₃表面层。这些结果表明，最佳硫含量下的退火处理能促进结晶并调控氧空位。与未经退火的器件相比，采用最佳硫含量退火的器件响应度提高了约26倍，同时保持了相似的响应时间。值得注意的是，该优化器件还展现出稳定的零偏压光响应，具有约4.1×10⁴的高光暗电流比和150ms的快速衰减时间，并在环境条件下具有优异的长期稳定性。这些结果证实，受控还原环境退火是一种简单有效的策略，可提升基于非晶Ga₂O₃的日盲光探测器的性能，并实现自供电工作。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2026.167103