近日,物电学院宽禁带半导体材料与器件课题组以重庆师范大学为第一单位在国际著名光学核心期刊《Optics Express》上发表题为“Self-powered Pt/a-Ga2O3/ITO vertical Schottky junction solar-blind photodetector with excellent detection performance”的学术论文,物电学院研究生叶力予为第一作者,熊元强副教授和李万俊教授为共同通讯作者。
日盲深紫外光电探测器(PD)具有操作方便、易于制备和弱光灵敏度高等优点,在军事和民用领域应用前景广阔。本研究运用低成本的磁控溅射技术,制备出具有垂直结构的Pt/非晶Ga2O3/ITO日盲深紫外光电探测器。通过优化非晶Ga2O3层的制备工艺,该器件表现出卓越的日盲紫外探测性能。在3 V反向偏压下,该器件实现了671 A/W的高响应率、2.21×1015Jones的高探测率和27/11 ms的快速响应时间。更重要的是,在金属Pt和非晶氧化镓界面处的肖特基结的作用下,该器件能够在无需外部电源的条件下工作,具有自供电(自供能)的特性,经测试发现,该器件展现出卓越的自供电探测性能。在254 nm光照下具有3.69 A/W的超高响应率和2.6/6.6 ms的快速响应时间。这些研究结果优于迄今报道的大多数自供电型日盲深紫外光电探测器。最后,利用垂直结构便于制备大面积阵列器件的特点,本研究尝试制备了5*5的阵列探测器,并将其应用于日盲深紫外波段的成像。研究结果表明,Pt/a-Ga2O3/ITO紫外探测器在成像方面表现出色,在无需外部电源的条件就能清晰的成像,在日盲深紫外成像领域有广阔的应用前景。
图为Pt/a-Ga2O3/ITO日盲紫外光电探测器自供电探测性能和自供电日盲紫外成像
文章连接:https://doi.org/10.1364/OE.494216.