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【国内论文】基于氧化镓纳米晶体的自供电深紫外光电探测器

日期:2024-04-26阅读:192

        近期,郑州大学单崇新教授、杨珣副教授研究团队和浙江海洋大学乔倩研究团队合作,采用溶胶-凝胶法制备了具有高结晶度的零维 Ga2O3 纳米晶体(NCs),以及采用自旋涂层技术构建了 GaN/γ-Ga2O3 NCs 异质结自驱动紫外光电探测器。在 254 nm 波长、0.16 mW cm−2 功率密度的光照下,具有 300 nm 厚活性层的自供电器件的响应度、探测度和外量子效率分别可达 6.7×10−3 A·W−1、3.10×1011 Jones 和 3.2%。同时,该器件的高响应和稳定性表明其具有潜在的紫外成像能力,这在单点成像检测系统中也得到了证实。

摘要

        本文中,研究人员采用溶胶-凝胶法成功合成了高结晶度的 γ 相氧化镓(γ-Ga2O3)的零维胶体纳米晶体(NCs),然后采用旋涂法在 p 型 GaN 衬底上沉积了不同厚度的  γ-Ga2O3 NCs 薄膜,进而构建了异质结光电探测器。该探测器在紫外光照射下通过光伏效应表现出自供电能力。值得注意的是,具有 300 nm 厚活性层的自供电器件的响应度、探测度和外量子效率分别可达 6.7×10−3 A·W−1、3.10×1011 Jones 和 3.2%,且无需外部电源。测试结果表明该光电探测器在单点成像系统中具有良好的应用前景。本文提出了一种基于零维 γ-Ga2O3 纳米颗粒的高性能自供电紫外光电探测器的简单制备方法,为无源元件及各种光子系统的应用开辟了可能性。

原文链接:DOI: 10.1021/acsnano.4c00090