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云母衬底氧化镓日盲紫外光电探测器：兼具超高光响应度与探测率的高温功能器件
摘要： 报道了一种在白云母衬底上制备的可在室温和高温下工作的氧化镓日盲紫外光电探测器。在室温条件下，当施加5V偏压并采用270nm波长75μW/cm2弱光照时，器件获得了9.7 A/W的超高峰值响应度。该探测器展现出极低的噪声等效功率（9×10?13 W/Hz1?2）和高达2×1012琼斯的超高比探测率，体现了卓越的检测灵敏度。进一步对柔性器件进行了500次弯曲半径5mm的耐弯折测试，500次循环后光电流仅轻微下降，展现出优异的可穿戴应用潜力。此外，高于室温条件下的光电流与暗电流特性表明器件在523K高温下仍保持优良性能，这对柔性光电探测器而言尤为突出。研究结果证实了氧化镓日盲紫外光电探测器在室温和高温环境中的应用潜力，为未来智能柔性传感器的发展奠定了基础。
关键词： 光响应、氧化镓、日盲光电探测器、探测率、柔性光电探测器、云母
更新于2025-09-11 14:15:04
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氧化镓 || 氧化镓（Ga2O3）纳米带器件
摘要： β-氧化镓（β-Ga2O3）作为一种新型（光电）电子材料极具吸引力，尤其适用于高功率电子器件和日盲光电探测器（PDs）。该材料在室温下具有约4.8-4.9 eV的超宽直接带隙，并具备优异的热稳定性和化学稳定性[1, 2]。已知β-Ga2O3的理论击穿电场强度（Ebr）可达8 MV/cm，最新研究实验证实其Ebr达到3.8 MV/cm，这一数值高于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）。在4H-SiC和GaN等主流宽禁带半导体中，β-Ga2O3的巴利加优值（BFOM）同样表现突出[3-6]。这些卓越特性催生了大量基于β-Ga2O3的电子器件研究，包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、金属半导体场效应晶体管（MESFETs）和肖特基势垒二极管[7-10]。此外，β-Ga2O3的宽禁带特性使其天然具备日盲特性，无需额外滤光片即可制造阻断长波段光的日盲PDs[11]。目前通过多种生长方法（特别是可制备高质量大尺寸单晶衬底的导模法EFG）已能商业获取β-Ga2O3单晶[12, 13]，但在开发高功率电子器件时需考虑其较低的热导率特性。
关键词： 高功率电子器件、β-氧化镓、宽禁带半导体、光电子学、日盲光电探测器
更新于2025-09-09 09:28:46