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。