【国内论文】减少 Mg-N 共掺 Ga₂O₃ 薄膜中的氧空位以提高日盲紫外光检测器的性能

        近期，由浙江大学的研究团队在学术期刊《Materials Science in Semiconductor Processing》发布了一篇名为Reduction of oxygen vacancies in Mg–N codoped Ga₂O₃ films for improving solar-blind UV photodetectors performance（减少 Mg-N 共掺 Ga₂O₃ 薄膜中的氧空位以提高日盲紫外光检测器的性能）的文章。

摘要

        基于氧化镓（Ga₂O₃）的日盲光探测器已经在光学成像、空间通信等领域显示出了潜在的可能性。Ga₂O₃薄膜中固有的高氧空位（V_O）含量不可避免地导致了较差的光电检测能力。本研究建议使用共掺杂来减少Ga₂O₃薄膜中的氧空位浓度。在N₂O气氛中，采用脉冲激光沉积（PLD）技术在（0001）蓝宝石衬底上生长了镁和氮共掺杂的氧化镓（Mg-N: Ga₂O₃）薄膜。通过彻底检查和优化制备条件，可以制备出氧空位密度低、结晶质量高的共掺杂Ga₂O₃薄膜。采用原始和镁-氮共掺杂的Ga₂O₃薄膜作为活性层构建了金属-半导体-金属（MSM）光探测器。具有共掺杂活性层的光探测器性能优于原始Ga₂O₃的光探测器，254 nm紫外光照射下，其快速衰减时间为20ms，灵敏度高达2.61 × 10⁵，响应度为0.191 A/W，突显了在Ga₂O₃基日盲光探测器应用中减少氧空位浓度的重要性。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mssp.2024.108361