【国际论文】基于 α-Ga₂O₃ 的自供电紫外线探测器，拥有令人欣喜的速度性能

        近期，由俄罗斯托木斯克国立大学的研究团队在学术期刊Journal of Semiconductors 发布了一篇名为Self-powered UVC detectors based on α-Ga₂O₃ with enchanted speed performance（基于 α-Ga₂O₃ 的自供电紫外线探测器，拥有令人欣喜的速度性能）的文章。

摘要

        使用高质量的单晶 α-Ga₂O₃ 薄膜和 Pt 叉指电极，开发了用于检测短波紫外线（UVC）辐射的探测器。α-Ga₂O₃ 薄膜通过卤化物气相外延法生长在 c 平面取向的平面蓝宝石衬底上。研究了在 200−370 nm 波长范围内结构的光电流比、响应度、外部量子效率和探测率的光谱依赖性。在 230 nm 波长和 1 V 应用电压下，光电流比、响应度、外部量子效率和探测率的最大值分别为 1.16 × 10⁴ 任意单位，30.6 A/W，1.65 × 10⁴ %，和 6.95 × 10¹⁵ Hz^0.5·cm/W。光电特性的高值是由于与强空穴俘获相关的内部光响应增强。基于 α-Ga₂O₃ 薄膜的 UVC 探测器可以在 Pt/α-Ga₂O₃ 界面处的内建电场作用下实现自供电操作模式。在 254 nm 波长和零电压下，结构表现出 0.13 mA/W 的响应度和 6.2 × 10⁻²% 的外部量子效率。基于 α-Ga₂O₃ 薄膜的 UVC 探测器在自供电模式下展示了 18 ms 的上升时间，表现出高速性能。

Fig. 1.  Design of the UV sensitive element based on the α-Ga₂O₃ film.