【国内论文】基于GaInO/SrTiO₃异质结的低暗电流MSM紫外线光电探测器

        近期，由吉林大学和中国科学院半导体研究所组成的研究团队在科学期刊《Materials Science in Semiconductor Processing》中发表了一篇名为MSM UV photodetector with low dark current based on GaInO/SrTiO₃ heterojunction（基于GaInO/SrTiO₃异质结的低暗电流MSM紫外线光电探测器）的文章。

摘要

        杂质掺杂和异质结制备工艺是调整宽禁带半导体能带的广泛采用的技术。本研究采用溶胶-凝胶法将铟（In）引入Ga₂O₃中，形成GaInO（GIO）薄膜，随后与SrTiO₃（STO）结合形成异质结。该异质结被用于制备金属-半导体-金属（MSM）结构的紫外光（UV）光探测器（PDs）。异质结在GIO和STO接触界面生成的内建电场（E_bi）可以在暗条件下减小多数载流子的密度，从而导致暗电流的减小。GIO/STO的光电流与暗电流抑制比超过三个数量级（1.157 × 10³），复合GIO/STO MSM UVPD的暗电流（0.178 nA）比单独的GIO（4.028 nA）低一个数量级，在5V偏压下。此外，E_bi可能加速光生激子的分离，从而加快响应速度。GIO/STO器件表现出更短的上升时间为1.21s，衰减时间为0.42s。同时使用这两种能带调制方法为GIO/STO MSM UVPD的应用提供了有希望的前景。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mssp.2023.107973