【国内论文】通过低成本雾状化学气相沉积实现氧空位调节 Ga₂O₃ 日盲光电探测器的性能

        近期，由北京邮电大学的研究团队在学术期刊《Materials Today Communications》发布了一篇名为Oxygen vacancies modulating performance for Ga₂O₃ solar-blind photodetectors via low-cost mist chemical vapor deposition（通过低成本雾状化学气相沉积实现氧空位调节 Ga₂O₃ 日盲光电探测器的性能）的文章。

摘要

        氧化镓（Ga₂O₃）的宽带隙和优异的化学和物理特性使其成为日盲光电探测器（SBPDs）的理想和天然材料。然而，Ga₂O₃基SBPDs在实际应用中的发展受到了Ga₂O₃薄膜中固有的氧空位（V_O），高工艺要求和昂贵设备的限制。利用雾状化学气相沉积（Mist-CVD）技术，可以通过在载气中引入 O₂ 来调节薄膜中的 V_O 浓度，该技术具有成本低、无需真空和操作简单等优点。在Ar（1 L/min）和O₂（0.5 L/min）流量下，高性能的Ga₂O₃薄膜在600°C时表现出单晶倾向和低V_O浓度。在500 μWcm⁻²光强度下，探测器在5 V时表现出很大的光电流与暗电流比值为3.0 × 10⁷，高特异性检测度为3.06 ×10¹¹ Jones，并且响应速度为0.528/0.158 s。通过调整载气流速来展示了Ga₂O₃薄膜中V_O调控的机制。我们还阐明了V_O对器件的暗电流和光电流的影响。低成本和简单的Mist-CVD可以提供一种有效的方法来生长高质量的Ga₂O₃薄膜，进一步促进其实际应用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.108717