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采用RuOx接触的高温β-Ga?O?肖特基二极管与UVC光电探测器

DOI：10.1109/LED.2019.2937494 期刊：IEEE Electron Device Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 采用有意氧化钌（RuOx，x≈2.1）肖特基接触，在201型β-Ga2O3单晶衬底上制备了具有极低漏电流的高温β-Ga2O3肖特基二极管，可在350℃下实现灵敏的UVC探测。这些RuOx:β-Ga2O3肖特基接触在±3V电压下整流比超过10^10，在-3.0V反向偏压下漏电流密度低于1nA/cm2（约1pA），且该特性在24-350℃范围内保持稳定。如此优异的高温低漏电流性能源于其在350℃时高达2.2eV的肖特基势垒高度，且该势垒经反复高温工作仍保持稳定。尽管未针对光探测进行优化，这些肖特基接触在350℃下仍能检测UVC（λ=248nm）辐射，其UVC/暗电流比达~10^3。RuOx:β-Ga2O3肖特基接触具有的超高热稳定整流势垒特性，使其成为高温β-Ga2O3整流二极管和UVC光电探测器的理想候选材料。
作者： Caixia Hou，Rodrigo M. Gazoni，Roger J. Reeves，Martin W. Allen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究氧化钌（RuOx）肖特基接触在β-Ga2O3上的高温整流及UVC传感特性，以实现稳定的高温运行。

研究成果

RuOx:β-Ga2O3肖特基接触在350℃反复工作期间展现出极强的高温性能，整流比超过10^10，漏电流密度低于10^-9 A/cm2。这使其能够作为灵敏的高温UVC探测器，在350℃时UVC/暗电流比约为10^3。

研究不足

约60纳米厚的钌覆盖氧化钌超晶格（Ru-capped RuOx SCs）的UVC透光率低于2.5%，这表明通过采用更薄的未覆盖钌氧化物层和/或叉指式接触设计，可显著提升其响应度。

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