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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 通过等离子体辅助分子束外延技术在蓝宝石衬底上生长的β-Ga?O?薄膜

    摘要： 通过等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）技术在(0001)蓝宝石（Al2O3）衬底上生长了单斜相氧化镓（Ga2O3）。原位反射高能电子衍射（RHEED）监测与离位X射线衍射（XRD）测量证实其外延关系为[010](ˉ201)β-Ga2O3||[1ˉ100](0001)Al2O3。随着生长温度升高，晶体质量提升且表面更平整，其中730°C样品的(ˉ201)晶面XRD ω摇摆曲线半高宽（FWHM）和均方根粗糙度（RMS）分别达到最优值0.68°和2.04 nm。室温阴极荧光测试显示约417 nm的发射峰，该峰很可能源自施主-受主对（DAP）复合。

    关键词： CL测量，β-Ga2O3，蓝宝石衬底，PA-MBE，晶体质量

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 水热法合成的GaOOH与β-Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的气敏性能比较：一项对比研究

    摘要： 通过无表面活性剂水热法在低温下合成了亚微米尺度的羟基氧化镓(GaOOH)和β-氧化镓纳米结构。首先以无水硝酸镓和氢氧化铵为前驱体、双蒸水为溶剂制备了GaOOH。采用XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见光谱(UV-VIS)、热重分析(TGA)、I-V特性及BET比表面积分析对所得GaOOH粉末的结构、形貌、光学、热学、电学及表面特性进行表征。FE-SEM照片证实GaOOH呈棒状形貌而β-Ga2O3呈针状形貌。BET和BJH分析显示样品具有多孔特性。合成的GaOOH和β-Ga2O3粉末在2000-10000ppm浓度范围内进行了室温CO2气体传感测试：GaOOH在8000ppm时表现出80秒的快速响应和129秒的快速恢复；β-Ga2O3在8000ppm时响应时间为52秒，在4000ppm时恢复时间仅为98秒。通过连续6天暴露于不同CO2浓度的重复性测试表明，由于具有更优的结构、电学、形貌及表面特性，β-Ga2O3展现出比GaOOH更强的CO2传感响应性能。

    关键词： 氧化镓（Ga2O3）、水合氧化镓（GaOOH）、水热法、表征、室温CO2传感

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 外延生长β-(Al,Ga,In)?O?基薄膜的特性及其作为紫外光电探测器的应用

    摘要： 通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD）在(001)蓝宝石衬底上生长了β-(AlxGa1?x)2O3、β-Ga2O3和β-(InxGa1?x)2O3外延薄膜。根据能量色散X射线分析（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）结果测得薄膜组分：XAl=0.57±0.05和0.76±0.05，XIn=0.12±0.05和0.21±0.05。通过XPS和紫外-可见光谱（UV-Vis）发现，光学带隙随组分变化相应地在6.0±0.2至3.9±0.1 eV之间变动。X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜显示这些薄膜具有高度取向的纳米晶畴结构。基于肖特基和MSM结构的日盲紫外光电探测器在20V偏压下表现出响应度：Ga2O3器件>10? A/W，(AlxGa1?x)2O3器件>103 A/W，(InxGa1?x)2O3器件>102 A/W。测量到与组分/带隙变化对应的波长选择性适度偏移。肖特基和MSM探测器的时域响应显示上升时间和驻留时间约为分钟量级，表明存在光电导增益。噪声等效功率处于飞瓦-皮瓦量级，比探测率(D*)介于101?至1012琼斯之间。扫描光电流图显示：β-Ga2O3肖特基探测器在肖特基界面处产生强光电流；而β-(InxGa1?x)2O3 MSM探测器的光电流生成发生在器件沟道和肖特基界面。

    关键词： b-(AlxGa1?x)2O3、b-(InxGa1?x)2O3、b-Ga2O3、金属有机化学气相沉积

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有高灵敏度和快速响应的自供电日盲紫外光电探测器：β-Ga2O3/Spiro-MeOTAD p-n异质结

    摘要： 太阳能盲紫外（UV）光电探测器在军事和民用领域具有广泛需求，尤其是基于光伏效应的自供电器件。本研究成功构建了Spiro-MeOTAD/β-Ga2O3有机-无机杂化结构的太阳能盲光电探测器。该器件可在零偏压下实现自供电工作模式，在低功率强度（~1 μW/cm2）紫外光照条件下展现出显著的窄光谱探测性能，具有高响应度（65 mA/W）和大外量子效率（32%）。值得注意的是，该器件表现出快速的时间脉冲响应（上升时间τrise~2.98 μs，衰减时间τdecay~28.49 μs），优于先前报道的Ga2O3基自供电光电探测器。更重要的是，该探测器运行稳定且具有良好的重复性。这些优异性能可归因于Ga2O3与Spiro-MeOTAD之间预先存在的能带排列，其综合指标达到或超过其他自供电太阳能盲紫外光电探测器，证实基于Ga2O3/Spiro-MeOTAD异质结的器件结构设计是适用于太阳能盲紫外信号探测的高灵敏度、超快响应及自供电光电探测器的优秀候选方案。

    关键词： β-Ga2O3、螺环-MeOTAD、光电探测器、日盲紫外、自供电、异质结

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019 FISE-IEEE/CIGRE会议 - 能源转型实践（FISE/CIGRE） - 哥伦比亚麦德林（2019.12.4-2019.12.6）] 2019 FISE-IEEE/CIGRE会议 - 能源转型实践（FISE/CIGRE） - 通过公用事业级光伏与储能实现碳减排：杜克能源进步公司/卡罗莱纳州案例研究

    摘要： 通过金属有机气相外延法，在单晶、镁掺杂的半绝缘(100)β-Ga2O3衬底上生长了锡掺杂的(100)β-Ga2O3外延层。制备并表征了具有2微米栅长(LG)、3.4微米源漏间距(LSD)和0.6微米栅漏间距(LGD)的氧化镓基金属氧化物半导体场效应晶体管。器件在关态下可承受230V的栅漏电压，其栅漏电场强度达到3.8MV/cm，这是所有晶体管中报道的最高值，超过了体相氮化镓和碳化硅的理论极限?；诓季?、工艺和材料优化，对未来迭代产品的性能提升进行了预测。

    关键词： 金属有机气相外延（MOVPE）、β-氧化镓（β-Ga2O3）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、功率半导体器件

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • β-Ga?O?单晶缺陷综述：其对器件性能的影响及形成机制

    摘要： 作为宽禁带半导体（WBG），β-Ga2O3有望应用于功率电子器件和日盲紫外光电探测器。本综述总结了β-Ga2O3单晶中的缺陷，包括位错、空洞、孪晶和小尺寸缺陷，并探讨了它们对器件性能的影响。位错及其周边区域可能成为单晶肖特基二极管漏电流的通道，但并非所有空洞都会导致漏电流，目前尚无有力证据表明小尺寸缺陷会影响电学特性，掺杂杂质与漏电流也明确无关。最后分析了缺陷的形成机制：多数小尺寸缺陷由机械损伤诱发；螺位错源自亚晶界；刃位错位于略向(102)面倾斜的平面上，(101)面可能是滑移面；中空纳米管道、PNPs、NSGs及线状沟槽等空洞缺陷可能源于过量氧空位凝聚、微小气泡渗透或局部熔融回退；孪晶片层核化发生于晶体生长"肩部"初始阶段。这些研究结果有助于控制晶体缺陷产生并提升器件性能。

    关键词： 形成机制、晶体缺陷、β-Ga2O3、器件性能

    更新于2025-09-22 21:19:14

  • 源场板氧化镓（Ga?O?）MOSFET，击穿电压为550V

    摘要： 在铁掺杂半绝缘(010)β-Ga2O3衬底上，通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的同质外延n型β-Ga2O3薄膜上制备了具有高击穿特性的Ga2O3金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFETs)。该器件结构包含400nm非故意掺杂(UID)Ga2O3缓冲层和80nm硅掺杂沟道层。采用原子层沉积形成的高k值HfO2栅介质膜以降低栅极漏电流，并引入源极连接场板以增强击穿特性。制备器件的漏极饱和电流密度在Vgs为3V时达到101mA/mm，关态电流低至7.1×10?11A/mm，漏极电流ION/IOFF比达到109。该晶体管展现出对应于4μm和8μm栅-漏间距的三端关态击穿电压分别为450V和550V。

    关键词： MOSFET、Ga2O3、场板、击穿电压

    更新于2025-09-23 02:07:54

  • 具有创纪录高响应度抑制比的金-半-金ε-Ga2O3日盲光电探测器及其增益机制

    摘要： 近年来，氧化镓（Ga2O3）日盲光电探测器（SBPD）因其潜在的日盲成像、深空探测和保密空间通信等应用而备受关注。本研究展示了一种超高性能ε相氧化镓金属-半导体-金属（MSM）日盲光电探测器。与现有MSM结构氧化镓光电探测器相比，该器件实现了创纪录的230 A/W响应度和24毫秒快速衰减时间。在6V工作电压下，ε-Ga2O3 MSM日盲光电探测器展现出1.2×101?琼斯超高探测率及23.5皮安低暗电流，证实其具备检测超弱信号的卓越能力。通过创纪录的响应度抑制比（R250nm/R400nm=1.2×10?），进一步验证了该探测器的高灵敏度和波长选择性。暗态温度依赖性电学特性分析表明：低电场区电流传输由热电子场发射主导，高电场区则由泊松-弗伦克尔发射机制控制?；诘缌鞔浠坪兔芏确汉砺郏―FT）计算，研究揭示了金属接触/Ga2O3界面缺陷态或Ga2O3体相缺陷态导致的肖特基势垒降低效应是该器件的增益机制。这些发现深化了对ε-Ga2O3光电器件的理解，为未来日盲探测应用中的性能提升提供了重要指导。

    关键词： 拒斥比、金属有机化学气相沉积、ε-Ga2O3、响应度、高性能、日盲光电探测器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于PEDOT:PSS/β-Ga2O3有机/无机p-n结的高响应度、高抑制比自供电日盲紫外光电探测器

    摘要： 基于无机/有机杂化p-n结，我们提出了一种具有高抑制比的高响应度自供电日盲深紫外（DUV）光电探测器。得益于高结晶度的β-Ga2O3和优异的透明导电聚合物PEDOT:PSS，该器件在无任何电源供电的情况下，在245 nm波长处展现出2.6 A/W的超高空载响应度，并具有255 nm的陡峭截止波长。该响应度远超以往日盲DUV光电探测器。此外，该器件展现出高达103的日盲/紫外抑制比（R245 nm /R280 nm），比现有Ga2O3基日盲光电探测器报道的平均值高出两个数量级。该光电探测器还具有仅17 nm宽度的窄带通响应特性。这项工作对于开发面向未来节能光电器件的高波长选择性、低成本DUV光电探测器具有重要价值。

    关键词： 自供电、PEDOT:PSS/β-Ga2O3、等离子体学与光电子学、有机/无机p-n结、能量转换与存储、高抑制比、高响应度、日盲紫外光电探测器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有对称叉指肖特基接触的ε-Ga?O?日盲光电探测器对低强度光信号的响应制备

    摘要： 由于载流子传输的限制，肖特基接触器件的暗电流相对低于欧姆接触器件，从而使光电探测器具有较高的比探测率。本工作采用金属有机化学气相沉积法制备了ε-Ga?O?薄膜，并以金电极为肖特基接触构建了三对叉指式紫外日盲光电探测器。结果表明，该探测器对250 nm波长光响应时展现出优异的波长选择性，响应度达0.52 A W?1。此外，在40/5 μW cm?2的254 nm光照下分别施加5 V电压时，其明暗电流比达到1.82×10?/6.03×102，暗电流低至1.87×10?11 A。相应地，比探测率为1.67×1012 Jones，光响应度为0.198 A W?1/52.54 mA W?1。总体而言，本研究所制ε-Ga?O?被证实是实现高性能日盲探测的优异候选材料。

    关键词： ε-Ga2O3，高探测率，肖特基接触，日盲光电探测器

    更新于2025-09-19 17:13:59