【器件论文】p-GaN/n-Ga₂O₃ 异质结日盲光探测器中的界面态及相关阱辅助隧穿现象

        由厦门大学的研究团队在学术期刊 Applied Surface Science 发布了一篇名为 Interface states and related trap assisted tunneling in p-GaN/n-Ga₂O₃ heterojunction solar-blind photodetectors（p-GaN/n-Ga₂O₃ 异质结日盲光探测器中的界面态及相关阱辅助隧穿现象）的文章。

摘要

        基于 Ga₂O₃ 的 p-n 异质结光电探测器（如 p-GaN/n-Ga₂O₃ 器件）因其自供电工作、快速响应和强可见光抑制能力，在日盲紫外探测领域展现出广阔前景。然而，界面态在载流子传输和光电增益中的作用尚不明确。在本研究中，通过结合温度依赖的 I-V、C-V 和 C-f 测量，探讨了界面态在 p-GaN/n-Ga₂O₃ 异质结 UVC 光电探测器（UVC PDs）中的作用。在 254 nm 光照下，该 PD 在 UVC 光响应中表现出明显的阈值样激增（从 -1.5 V 时的 0.018 A/W 增至 -10 V 时的 32 A/W），光谱响应峰值波长发生蓝移（从 -1.5 V 时的 283 nm 移至 -10 V 时的 254 nm），选择性比 R_254nm/R_400nm 增强（从 -1.5 V 时的 30 增至 -10 V 时的 5684），且在 -1.5 V 后响应时间延长（从 0 V 时的 31 μs 延长至 -10 V 时的 105 μs）。研究结果表明，界面态仅在 UVC 光照下被激活。光激活的界面态位于 Ga₂O₃ 侧导带以下 0.246 eV 处，通过在 -1.5 V 以上的陷阱辅助隧穿效应，对上述器件性能做出了贡献。这些发现为控制界面陷阱介导的载流子传输以及优化 p-GaN/n-Ga₂O₃ 日盲光电探测器中的增益-选择性-速度折衷提供了实验和机理基础。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2026.168101