【国内论文】基于光伏和热光电效应的自供电 Ag/β-Ga₂O₃ 光电探测器，具有 200 至 980 nm的宽带响应

        近期，由中国科学院北京纳米能源与系统研究所的研究团队在学术期刊Journal of Materials Science & Technology发布了一篇名为A self-powered Ag/β-Ga₂O₃ photodetector with broadband response from 200 to 980 nm based on the photovoltaic and pyro-phototronic effects（基于光伏和热光电效应的自供电 Ag/β-Ga₂O₃ 光电探测器，具有 200 至 980 nm的宽带响应）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃作为重要的第四代半导体之一，由于其超宽带隙、较强的辐射抗性以及优异的化学和热稳定性，在日盲紫外（UV）探测器中被广泛应用，其检测范围为200-280 nm。本研究中设计并制备了一种基于Ag/β-Ga₂O₃肖特基异质结的自供电光电探测器（PD）。通过对电极的微妙设计，发现了热光电子效应，它可以与常见的光伏效应耦合，进一步增强PD的性能。与传统的Ga₂O₃基PD相比，所使用的PD具有自驱动特性，并且在带隙限制之外呈现出宽带响应，范围从200 nm（深紫外）到980 nm（红外）。此外，由于耦合效应，光响应时间大大缩短。在激光照射下，波长为450 nm，功率密度为8 mW cm^-2时，与单独的光伏效应相比，光电流可以提高约41倍。此外，肖特基PD在高温和低温下的性能均得到了提升。该器件还具有长期工作稳定性。本文不仅揭示了第四代半导体Ga₂O₃的基本物理特性，还为使用该PD进行多重加密传输光信息提供了启示。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.04.010