研究目的
研究氧化镓可穿戴日盲光电探测器在室温及高温环境下于白云母衬底上的性能表现,包括其柔韧性与机械稳定性。
研究成果
氧化镓与云母的集成已被证明有利于高温下光电探测器的运行,为智能柔性功率器件的制备开辟了新途径。该光电探测器在室温下展现出超高光电响应度和探测率,在高达523K的高温下仍表现出令人鼓舞的性能。
研究不足
该研究受限于非晶态Ga2O3薄膜的特性,这可能影响光电探测器的速度和效率。需进一步研究外延薄膜的制备及云母衬底上的器件设计优化,以提升这些光电探测器的响应速度。
1:实验设计与方法选择:
采用脉冲激光沉积法在解理且原子级平整的白云母(001)衬底上制备氧化镓薄膜。使用波长248纳米、脉冲能量密度1.2焦耳/平方厘米的KrF准分子激光器。
2:2焦耳/平方厘米的KrF准分子激光器。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:选择白云母作为衬底因其具有高温稳定性和柔韧性。
3:实验设备与材料清单:
KrF准分子激光器、飞利浦Xpert Pro X射线衍射系统、原子力显微镜(Dimension ICON,布鲁克)、Horiba Jobin Yvon Lab RAM用于光致发光和拉曼光谱、Omicron系统用于X射线光电子能谱测量。
4:实验流程与操作步骤:
在5×10?2托氧压、600°C条件下生长薄膜。沉积后立即在真空环境中冷却样品。
5:数据分析方法:
使用氙灯、单色仪和校准硅光电二极管进行光响应测量。室温以上测量采用高温直流探针台。
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Atomic Force Microscopy
Dimension ICON
Bruker
Used for analysis of surface morphology of thin films.
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KrF excimer laser
Used for ablating gallium oxide target in pulsed laser deposition.
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Philips Xpert Pro system
Philips
Used for X-ray diffraction measurements.
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Horiba Jobin Yvon Lab RAM
HR 800 Evolution
Horiba Jobin Yvon
Used for acquiring photoluminescence (PL) and Raman spectra.
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
Omicron
Used for XPS measurements.
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Xenon lamp
Used for photoresponse measurements.
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monochromator
Bentham TMC-300V
Bentham
Used for photoresponse measurements.
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Thorlabs power meter
Thorlabs
Used for photoresponse measurements.
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calibrated Si-photodiode
Used for photoresponse measurements.
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High temperature dc probe station
EB 6
Ever-Being International Corporation
Used for measurements of photoresponse above room temperature.
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