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氧化镓悬臂式薄膜日盲探测器及其电弧检测应用
1
作者 张裕 刘瑞文 +2 位作者 张京阳 焦斌斌 王如志 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期279-286,共8页
金属-半导体-金属(MSM)型氧化镓薄膜探测器的性能高度依赖于氧化镓薄膜的均匀性,工艺难度较高,对规模化、量产化薄膜探测器提出了挑战.本文首次在量产化悬臂式薄膜芯片表面物理沉积氧化镓薄膜,实现了一个五对叉指电极结构的MSM型氧化镓... 金属-半导体-金属(MSM)型氧化镓薄膜探测器的性能高度依赖于氧化镓薄膜的均匀性,工艺难度较高,对规模化、量产化薄膜探测器提出了挑战.本文首次在量产化悬臂式薄膜芯片表面物理沉积氧化镓薄膜,实现了一个五对叉指电极结构的MSM型氧化镓薄膜日盲探测器.得益于微机电系统(MEMS)工艺制备的悬臂式电极结构保护了内部电路与探测薄膜的完整均匀性,所获得的氧化镓薄膜虽然是非晶结构,但探测器仍然具备良好的紫外探测性能.在18 V偏压下其探测率达到7.9×10^(10) Jones,外量子效率达到1779%,上升和下降时间分别为1.22 s和0.24 s,接近晶体氧化镓薄膜的探测性能.该探测器在无任何光学聚焦系统的情况下,实现了对户外日光环境下脉冲电弧的灵敏检测,将在日盲探测领域具有良好的潜在应用价值.本工作基于MEMS工艺的悬臂式电极结构开发的敏感功能薄膜沉积技术,避免了功能薄膜大面积均匀性对刻蚀电路的影响,为MSM型薄膜探测器的制备提供了新的技术方法和工艺路线. 展开更多
关键词 氧化镓 日盲探测器 电弧检测
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镓基氧化物薄膜日盲紫外探测器研究进展 被引量：2
2
作者 陈星 程祯 +1 位作者 刘可为 申德振 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1167-1185,共19页
日盲紫外探测器在国防和民用领域均具有广阔的应用前景。基于宽禁带半导体材料的日盲紫外探测器具有无需昂贵的滤光片、工作电压低、全固态、体积小、重量轻、抗干扰能力强、工作温度范围广等特点,是公认的新一代紫外探测器。在众多的... 日盲紫外探测器在国防和民用领域均具有广阔的应用前景。基于宽禁带半导体材料的日盲紫外探测器具有无需昂贵的滤光片、工作电压低、全固态、体积小、重量轻、抗干扰能力强、工作温度范围广等特点,是公认的新一代紫外探测器。在众多的宽禁带半导体材料中,以Ga_(2)O_(3)作为典型代表的镓基氧化物材料因其优异的电学和光电特性已经成为近年来微电子学和光电子学领域的研究热点,特别是其本征日盲、耐高温、耐高压、化学稳定性好等优异特点使得该类材料在日盲紫外光电探测领域展现出巨大的发展潜力。鉴于此,本文综述了不同晶体结构的Ga_(2)O_(3)、镓酸盐氧化物、镓锡氧化物、镓铝氧化物等镓基氧化物薄膜及其日盲紫外探测器研究进展。 展开更多
关键词 日盲 紫外探测器 GA2O3 镓基氧化物 镓酸盐氧化物 含镓三元合金氧化物
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基于石墨电极的硅基金刚石日盲紫外探测器
3
作者 王增将 王孝秋 +6 位作者 朱剑锋 任檬檬 吴国光 张宝林 邓高强 董鑫 张源涛 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期630-636,共7页
金刚石优异的材料特性使其在日盲紫外探测领域有很大的应用潜力。本文采用微波等离子体化学气相沉积设备在(111)晶面单晶硅衬底上沉积金刚石薄膜,并基于该薄膜采用光刻胶热解法制备石墨材料平面叉指电极MSM结构金刚石日盲紫外探测器,为... 金刚石优异的材料特性使其在日盲紫外探测领域有很大的应用潜力。本文采用微波等离子体化学气相沉积设备在(111)晶面单晶硅衬底上沉积金刚石薄膜,并基于该薄膜采用光刻胶热解法制备石墨材料平面叉指电极MSM结构金刚石日盲紫外探测器,为全碳金刚石探测器的实现提供了新方法。结果表明,该硅基金刚石薄膜为高取向多晶薄膜,(111)晶面的XRD 2θ扫描半峰宽为0.093°,拉曼光谱金刚石特征峰峰位1332 cm^(-1),半峰宽为4 cm^(-1),薄膜晶体质量较高;石墨电极紫外探测器在5 V偏置电压下的暗电流为2.07×10^(-8) A,光暗电流比为77,开关特性良好,并且石墨电极探测器具有优异的时间响应,上升时间为30 ms,下降时间为430 ms。 展开更多
关键词 金刚石薄膜 石墨电极 日盲紫外探测器
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PEN衬底氧化镓基柔性紫外探测器的制备与性能研究(特邀)
4
作者 丁悦 皇甫倩倩 +6 位作者 左清源 梁金龙 弭伟 王迪 张兴成 刘振 何林安 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期49-57,共9页
针对传统硬性衬底无法弯折的问题,采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)衬底制备柔性紫外光电探测器。柔性衬底具有的抗曲折性,能够提升探测器的鲁棒性,并且能让其适用于各种复杂形态的应用场景,同时减少占用空间,有助于整个电路的集成化。实验... 针对传统硬性衬底无法弯折的问题,采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)衬底制备柔性紫外光电探测器。柔性衬底具有的抗曲折性,能够提升探测器的鲁棒性,并且能让其适用于各种复杂形态的应用场景,同时减少占用空间,有助于整个电路的集成化。实验使用磁控溅射镀膜工艺首先在PEN衬底上生长氧化镓薄膜,并在氧化镓薄膜上生长氧化铟锡电极,在室温下成功制备柔性氧化镓紫外光电探测器,器件响应波长处于小于280 nm的深紫外区。将器件弯折20000次后其暗电流无显著变化,光电流增大,保持了良好的紫外光探测性能,探测器上升时间和衰减时间分别为0.24 s/0.74 s和0.10 s/0.71 s,其电流-时间特性曲线呈现周期性稳定,表明即使经过多次弯折,柔性氧化镓紫外探测器仍然具有良好的光电探测性能。 展开更多
关键词 半导体光电探测器 柔性紫外探测器 射频磁控溅射 氧化镓 聚萘二甲酸乙二醇酯 氧化铟锡
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氧分压对a-Ga_(2)O_(3)基日盲紫外光电探测器性能的影响研究
5
作者 杨瑞 杨斯铄 钱凌轩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期96-104,共9页
非晶氧化镓(a-Ga_(2)O_(3))基日盲紫外光电探测器的性能与a-Ga_(2)O_(3)薄膜内的氧空位有关,氧空位的浓度制约着探测器的响应度和响应速度。为了在探测器的响应度和响应速度之间达到平衡,本文通过微调射频磁控溅射过程中的氧分压,调控... 非晶氧化镓(a-Ga_(2)O_(3))基日盲紫外光电探测器的性能与a-Ga_(2)O_(3)薄膜内的氧空位有关,氧空位的浓度制约着探测器的响应度和响应速度。为了在探测器的响应度和响应速度之间达到平衡,本文通过微调射频磁控溅射过程中的氧分压,调控薄膜内的氧空位浓度,并在此基础上成功制备金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal,MSM)型日盲紫外探测器。研究结果显示,通过掺入氧气能减少薄膜内的氧空位,改善薄膜的致密度。适当条件的氧分压可以使探测器在维持良好响应度的前提下,同时拥有较快的响应速度,在两种互相制约的特性上达到了平衡。特别地,在3%氧分压条件下制备得到的日盲探测器在254 nm、80μW/cm^(2)的紫外光照射下具有2.6 A/W的响应度以及2.2 s/0.96 s的快速响应速度。 展开更多
关键词 非晶氧化镓 日盲紫外光电探测器 响应度 射频磁控溅射
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日盲型AlGaN紫外阵列探测器研制
6
作者 刘海军 张靖 +3 位作者 申志辉 周帅 周建超 姚彬彬 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期72-74,共3页
针对日盲紫外波段光信号的探测,研制了1 280×1 024/15μm×15μm AlGaN阵列型紫外探测器。像元采用共用N面电极的PIN台面结构,介绍了器件的结构、材料生长和制作工艺,并对器件进行了光电性能测试。结果表明:器件的正向开启电... 针对日盲紫外波段光信号的探测,研制了1 280×1 024/15μm×15μm AlGaN阵列型紫外探测器。像元采用共用N面电极的PIN台面结构,介绍了器件的结构、材料生长和制作工艺,并对器件进行了光电性能测试。结果表明:器件的正向开启电压大于10 V,反向击穿电压大于90 V;0.5 V偏压时单像元暗电流约为0.1 fA,1 V偏压时光谱响应范围为255~282 nm, 270 nm峰值波长响应度约为0.12 A/W。器件实现了日盲紫外成像演示。 展开更多
关键词 ALGAN 日盲紫外 阵列探测器 成像
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非晶氧化镓基日盲紫外探测器的研究进展 被引量：1
7
作者 肖演 杨斯铄 +2 位作者 程凌云 周游 钱凌轩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-20,共20页
日盲紫外探测在空间安全通信、臭氧空洞监测、导弹来袭告警等民用与军事领域有着广阔的应用场景和特定的市场价值。氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.4~5.3 eV),几乎覆盖整个日盲波段,被认为是构筑日盲紫外探测器的理想材料之一。... 日盲紫外探测在空间安全通信、臭氧空洞监测、导弹来袭告警等民用与军事领域有着广阔的应用场景和特定的市场价值。氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.4~5.3 eV),几乎覆盖整个日盲波段,被认为是构筑日盲紫外探测器的理想材料之一。相较于单晶和外延氧化镓材料,非晶氧化镓(a-Ga_(2)O_(3))的制备温度更低,工艺相对简单,且衬底的适用范围更广,因此近些年成为Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测领域新的研究热点。本文旨在对a-Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测器的研究进展与现状进行介绍。首先介绍了a-Ga_(2)O_(3)的基本特性以及几种常见的制备方法,进而介绍了各种适用的器件类型、结构及性能。目前,a-Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测器主要分为MSM型、结型、TFT型和阵列型等几大类,通过器件结构优化,进一步提升探测性能。其中,MSM型器件结构简单,响应度高,应用最为广泛;结型器件通过构建肖特基结和异质结等,具有响应速度快、暗电流低和自供电的特点;TFT型器件能够在抑制暗电流的同时放大增益,且可以通过施加栅压脉冲来提升响应速度;阵列型器件主要用于大面积成像。最后,本文对a-Ga_(2)O_(3)日盲紫外探测器未来的发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 非晶氧化镓 光电探测器 光电晶体管 薄膜晶体管探测 日盲紫外 超宽禁带半导体
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n-Ga_(2)O_(3)/p-GaAs异质结日盲紫外探测器制备
8
作者 党新明 焦腾 +5 位作者 陈沛然 于含 韩宇 李震 李轶涵 董鑫 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期476-483,共8页
采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺在p-GaAs(100)衬底上外延了Ga_(2)O_(3)薄膜并制备了n-Ga_(2)O_(3)/p-GaAs异质结日盲紫外探测器。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜等方法对Ga_(2)O_(3)薄膜表面形貌、晶体质... 采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺在p-GaAs(100)衬底上外延了Ga_(2)O_(3)薄膜并制备了n-Ga_(2)O_(3)/p-GaAs异质结日盲紫外探测器。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜等方法对Ga_(2)O_(3)薄膜表面形貌、晶体质量进行了测试与分析。结果表明,Ga_(2)O_(3)薄膜呈单一晶向,薄膜表面平整且为Volmer-Weber模式外延。测试表明,n-Ga_(2)O_(3)/p-GaAs异质结探测器具有明显的整流特性。器件在5 V反向偏压和紫外光(254 nm)照射下实现了超过3.0×10^(4)的光暗电流比、7.0 A/W的响应度、3412%的外量子效率、4.6×10^(13)Jones的探测率。我们利用TCAD软件对器件结构进行仿真,得到了器件内的电场分布和能带结构,并分析了器件的工作原理。该异质结探测器性能较好,制造工艺简单,为Ga_(2)O_(3)超灵敏日盲紫外探测器的研制提供了新途径。 展开更多
关键词 氧化镓 金属有机化学气相沉积 异质结 日盲紫外探测器
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基于铝纳米颗粒修饰的非晶氧化镓薄膜日盲紫外探测器 被引量：3
9
作者 况丹 徐爽 +2 位作者 史大为 郭建 喻志农 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期347-354,共8页
近年来,宽带隙半导体材料氧化镓在日盲紫外探测领域的应用引起了广泛关注.本文基于溶液法制备了非晶氧化镓薄膜,采用紫外光退火的方式降低了薄膜的制备温度,并且通过铝颗粒修饰氧化镓薄膜表面,提升了氧化镓紫外探测器的性能.紫外退火的... 近年来,宽带隙半导体材料氧化镓在日盲紫外探测领域的应用引起了广泛关注.本文基于溶液法制备了非晶氧化镓薄膜,采用紫外光退火的方式降低了薄膜的制备温度,并且通过铝颗粒修饰氧化镓薄膜表面,提升了氧化镓紫外探测器的性能.紫外退火的方式可将氧化镓薄膜的制备温度降至300℃,有望实现柔性器件的制备.当沉积铝膜厚度在3—5 nm时,可获得分布均匀、直径为2—3 nm的铝颗粒,经修饰的氧化镓薄膜表现出优秀的光电响应性能和日盲探测特性.在254nm光照下,最大光暗电流比可达2.55×10^(4),在紫外波段的抑制比I_(254nm)/I_(365nm)为2.2×10^(4).最佳的探测器响应度和探测率分别为0.771 A/W和1.13×10^(11)Jones,相比于未做修饰的氧化镓紫外探测器提升了约34倍和36倍.然而,铝纳米颗粒的修饰也会引入部分缺陷态,导致氧化镓光电探测器响应下降时间的增大. 展开更多
关键词 氧化镓 日盲紫外探测 溶液法 铝纳米颗粒
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感光层厚度对a-GaO_(x)基日盲紫外光电探测器的性能影响研究
10
作者 常鼎钧 李赜明 张赫之 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2024年第3期567-572,共6页
为制备高性能日盲紫外光电探测器,采用低温金属有机物化学气相沉积方法制备了非晶氧化镓薄膜。通过对薄膜结构特性测试证明了薄膜的非晶特性,并且薄膜表面较为平坦,光学吸收边位于深紫外波段范围内。在此基础上,研制了日盲紫外光电探测... 为制备高性能日盲紫外光电探测器,采用低温金属有机物化学气相沉积方法制备了非晶氧化镓薄膜。通过对薄膜结构特性测试证明了薄膜的非晶特性,并且薄膜表面较为平坦,光学吸收边位于深紫外波段范围内。在此基础上,研制了日盲紫外光电探测器。随非晶氧化镓感光层厚度由33.2 nm增至133.6 nm,探测器的光电流和暗电流均提升了2个数量级,并且响应度和外量子效率均随感光层厚度提升而增大,探测器的响应度和外量子效率的最大值分别达到2.91 A/W和1419.12%。探测器的厚度依赖特性可归因于界面高缺陷层、光吸收强度以及探测器的几何参数。此外,探测器展现出良好的波长选择性以及时间分辨响应稳定性。 展开更多
关键词 非晶氧化镓 日盲紫外探测 厚度依赖特性 金属有机物化学气相沉积
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切割角蓝宝石基氧化镓薄膜MOCVD外延及日盲紫外光电探测器制备
11
作者 汪正鹏 张崇德 +8 位作者 孙新雨 胡天澄 崔梅 张贻俊 巩贺贺 任芳芳 顾书林 张荣 叶建东 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1007-1015,共9页
本文使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在不同切割角的c面蓝宝石衬底上外延氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶薄膜,揭示了衬底切割角对外延薄膜晶体质量的影响规律。研究表明,当衬底切割角为6°时,β-Ga_(2)O_(3)外延膜具有较小的X射... 本文使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在不同切割角的c面蓝宝石衬底上外延氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶薄膜,揭示了衬底切割角对外延薄膜晶体质量的影响规律。研究表明,当衬底切割角为6°时,β-Ga_(2)O_(3)外延膜具有较小的X射线摇摆曲线半峰全宽(1.10°)和最小的表面粗糙度(7.7 nm)。在此基础上,采用光刻、显影、电子束蒸发及剥离工艺制备了金属-半导体-金属结构的日盲紫外光电探测器,器件的光暗电流比为6.2×10^(6),248 nm处的峰值响应度为87.12 A/W,比探测率为3.5×10^(15) Jones,带外抑制比为2.36×10^(4),响应时间为226.2μs。 展开更多
关键词 超宽禁带半导体 氧化镓薄膜 金属有机物化学气相沉积 日盲紫外光电探测器 切割角 外延
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基于氧化镓探测器的日盲紫外光通信系统的设计与实现 被引量：1
12
作者 马艳秀 王顺利 胡海争 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2023年第6期745-754,共10页
为克服传统光电探测器工作电压较高、硬件电路复杂与抗干扰能力差的问题,设计了一种基于新型氧化镓探测器的日盲紫外光通信系统。该系统在给定窗口大小的情况下,根据设计的数据处理算法对光强进行实时动态监测,通过将计算得到的阈值与... 为克服传统光电探测器工作电压较高、硬件电路复杂与抗干扰能力差的问题,设计了一种基于新型氧化镓探测器的日盲紫外光通信系统。该系统在给定窗口大小的情况下,根据设计的数据处理算法对光强进行实时动态监测,通过将计算得到的阈值与光强作比较输出二值信号,结合OOK调制技术、驱动电路与非相干解调技术,实现了日盲紫外光通信系统。进一步从调制技术、驱动电路以及数据处理算法三个方面对通信系统进行仿真与实验测试,验证该系统的功能完整性、系统简洁性与可靠性。结果表明:该日盲紫外光通信系统在准确接收信号的情况下,可以直接实现将光强值转化为二值信号输出,且误码率小于10-3,能够达到简化接收端硬件电路以及提升硬件电路可靠性的目的。该系统编码简单可靠、易实现且抗干扰能力强,无需滤波装置、小巧便携、可靠性高,为日盲紫外光通信系统的优化与便携使用提供了新思路。 展开更多
关键词 日盲紫外光通信 氧化镓探测器 OOK调制 非相干解调 便携
原文传递
基于非晶氧化镓的自驱动日盲紫外探测器研究
13
作者 王天艺 高峰 李林 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2023年第6期54-59,共6页
氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.5~4.9 eV),已经成为制备日盲紫外光电探测器的优选材料.然而,以较低的成本制备大尺寸高均一性的Ga_(2)O_(3)薄膜仍然存在技术上的挑战.利用脉冲激光沉积(PLD)技术,在室温下制备了非晶氧化镓(a-Ga_(... 氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.5~4.9 eV),已经成为制备日盲紫外光电探测器的优选材料.然而,以较低的成本制备大尺寸高均一性的Ga_(2)O_(3)薄膜仍然存在技术上的挑战.利用脉冲激光沉积(PLD)技术,在室温下制备了非晶氧化镓(a-Ga_(2)O_(3))薄膜,并构建了ITO/a-Ga_(2)O_(3)/Au结构的垂直光电探测器.在非对称肖特基势垒的作用下,该器件具有自驱动探测能力,并表现出良好的光电响应性能.在0 V偏压下,该器件的响应度可达4.75 mA/W(254 nm),上升时间和下降时间分别为5.75 ms和6.30 ms,抑制比(R_(250 nm)/R_(300 nm))为20.7.在1 V偏压下,该器件表现出133.7 A/W的超高响应度,抑制比进一步提高到32.9.工作为制备高性能自驱动日盲紫外光电探测器提供了一种新的思路. 展开更多
关键词 光电探测器 非晶氧化镓 脉冲激光沉积 日盲 自驱动
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退火温度对氧化镓薄膜及紫外探测器性能的影响 被引量：5
14
作者 落巨鑫 高红丽 +4 位作者 邓金祥 任家辉 张庆 李瑞东 孟雪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期347-356,共10页
采用射频磁控溅射法在石英基底上制备Ga_(2)O_(3)薄膜,并在氩气气氛中控制不同的退火温度进行后退火,通过对样品的晶体结构、透射率、表面形貌和光学带隙等性质进行测试分析,发现退火工艺可以提升薄膜的结晶质量,但同时高温退火也容易... 采用射频磁控溅射法在石英基底上制备Ga_(2)O_(3)薄膜,并在氩气气氛中控制不同的退火温度进行后退火,通过对样品的晶体结构、透射率、表面形貌和光学带隙等性质进行测试分析,发现退火工艺可以提升薄膜的结晶质量,但同时高温退火也容易使得薄膜中的氧元素逸出薄膜外形成氧空位,选取800℃退火后样品制备成金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal,MSM)型光电探测器件,并与未退火样品器件对比发现在1.1 V的反向偏压下,800℃的光暗电流比为1021.3、响应度为0.106 A/W、比探测率为1.61×10^(12)Jones,分别是未退火器件的7.5,195和38.3倍,外量子效率相较于未退火样品提升了51.6%,上升时间(0.19/0.48 s)相较于未退火样品(0.93/0.93 s)减小,下降时间(0.64/0.72 s)与未退火样品(0.45/0.49 s)相比有所增大,表明氧空位的增加可以减缓光生载流子的复合来达到延长载流子寿命的效果,最后详细分析了退火后氧空位的增多导致探测器性能参数提高的机理. 展开更多
关键词 氧化镓 射频磁控溅射 后退火温度 日盲探测器
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宽禁带半导体Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测器的研究进展 被引量：1
15
作者 沈乐昀 张涛 +4 位作者 刘云泽 吴慧珊 王凤志 潘新花 叶志镇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期13-26,共14页
β-Ga_(2)O_(3)是一种超宽禁带半导体材料,对应太阳光谱的深紫外波段,可用于制备日盲紫外探测器。日盲紫外探测器抗干扰能力强、探测灵敏度高、背景噪声低,在军事和航空航天领域具有极大的应用前景。本文主要介绍Ga_(2)O_(3)材料的基本... β-Ga_(2)O_(3)是一种超宽禁带半导体材料,对应太阳光谱的深紫外波段,可用于制备日盲紫外探测器。日盲紫外探测器抗干扰能力强、探测灵敏度高、背景噪声低,在军事和航空航天领域具有极大的应用前景。本文主要介绍Ga_(2)O_(3)材料的基本性质,包括不同的晶相结构及其制备方法,并总结不同结构的Ga_(2)O_(3)器件在日盲紫外探测领域的研究进展。其中,金属-半导体-金属(MSM)结构的Ga_(2)O_(3)器件最为普遍,特别是基于薄膜材料的器件已具备了商业化参数,有望实现产业化应用。基于Ga_(2)O_(3)的异质结和肖特基结日盲紫外探测器也表现出优异的性能,并呈现出自供电特性。此外,薄膜晶体管结构Ga_(2)O_(3)器件结合MSM结构和晶体管结构的工作机制,可获得更大的光增益,适用于微弱信号的探测,成为一种极具潜力的日盲紫外探测器件。 展开更多
关键词 氧化镓 宽禁带氧化物 日盲紫外 光电探测器
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反应磁控溅射制备h-BN薄膜及其日盲紫外探测器 被引量：1
16
作者 武成 朱昭捷 +3 位作者 李坚富 涂朝阳 吕佩文 王燕 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第5期798-804,共7页
随着电子信息技术的飞速发展,具有更高抗干扰能力以及更高灵敏度的日盲紫外探测器引起了广泛关注。六方相氮化硼(h-BN)凭借其超宽带隙、高光吸收系数、高热导率及高击穿场强等优势成为日盲紫外探测器研究的热点材料。此外,h-BN良好的机... 随着电子信息技术的飞速发展,具有更高抗干扰能力以及更高灵敏度的日盲紫外探测器引起了广泛关注。六方相氮化硼(h-BN)凭借其超宽带隙、高光吸收系数、高热导率及高击穿场强等优势成为日盲紫外探测器研究的热点材料。此外,h-BN良好的机械强度和光学透明性使其兼具柔性探测器的潜力。然而室温条件下制备的h-BN薄膜常具有较多缺陷,极大程度上限制了其柔性探测器的发展。本文在室温条件下采用反应磁控溅射,以B为生长源,在蓝宝石和Si衬底上实现了较高质量h-BN薄膜的制备,并在此薄膜的基础上制备了高性能日盲紫外探测器。3 V电压下,其探测器拥有极低的暗电流(0.07 pA)、较高的响应度(1.37μA/W)和探测率(2.73×10^(10)Jones)。本文的研究结果证实了室温制备h-BN薄膜及其日盲紫外探测器的可行性,为实现可在室温下工作的h-BN探测器的应用提供了参考。 展开更多
关键词 h-BN薄膜 反应溅射法 室温 日盲紫外探测器 光电性能 响应度
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Ga_(2)O_(3)/p-GaN异质结自供电日盲紫外光探测器的制备与光电性能研究
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作者 孙雅迪 王超 付秋明 《辽宁化工》 CAS 2023年第7期954-957,共4页
采用水热法在p-GaN衬底上生长Ga_(2)O_(3)纳米棒阵列,构建了Ga_(2)O_(3)/p-GaN异质结自供电日盲紫外光探测器。首先对异质结的形貌和结构性能进行了研究,并进一步对异质结紫外光探测器的伏安特性和紫外光探测性能进行了探索。结果表明在... 采用水热法在p-GaN衬底上生长Ga_(2)O_(3)纳米棒阵列,构建了Ga_(2)O_(3)/p-GaN异质结自供电日盲紫外光探测器。首先对异质结的形貌和结构性能进行了研究,并进一步对异质结紫外光探测器的伏安特性和紫外光探测性能进行了探索。结果表明在0 V偏压和254 nm紫外光照下,器件表现出明显的自供电日盲紫外光响应,响应度为718.8 mA/W,并具有良好的稳定性和重复性。结合异质结能带理论对器件的自供电紫外光响应机理进行了讨论。 展开更多
关键词 氧化镓 异质结 自供电 日盲紫外光探测器
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Ga掺杂ZnO微米棒紫外光探测器的制备与特性
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作者 袁兆林 吴永炜 +4 位作者 余璐瑶 何剑锋 徐能昌 汪雪元 路鹏飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期643-652,共10页
为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构... 为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构,发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)观察它们的形貌,都呈现棒状结构。进一步,制备叉指图案氟掺杂的氧化锡(FTO)导电玻璃基底,将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上,得到5种简单结构的紫外光探测器,系统研究了它们的性能。结果表明:所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中,1%Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳,经计算,在365 nm波长处,它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W(5 V),44.63(5 V),3.31×1012Jones,响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。 展开更多
关键词 紫外光探测器 镓掺杂氧化锌 微米棒 水热法 响应度
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氧化镓微晶薄膜制备及其日盲深紫外探测器 被引量：1
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作者 赖黎 莫慧兰 +3 位作者 符思婕 毛彦琦 王加恒 范嗣强 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1165-1171,共7页
采用射频磁控溅射技术和热退火技术在石英衬底上制备了微晶态Ga2O3薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见-红外分光光度计(UV-Vis-IR)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对薄膜结构、光学特性以及化学组分进行了系统... 采用射频磁控溅射技术和热退火技术在石英衬底上制备了微晶态Ga2O3薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见-红外分光光度计(UV-Vis-IR)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对薄膜结构、光学特性以及化学组分进行了系统研究。结果表明,制备的Ga2O3薄膜呈非晶态,退火处理后,薄膜由非晶态转变为含β相Ga2O3的微晶薄膜,随退火温度升高,薄膜内部微晶成分不断增加,但最终在石英衬底上制备的薄膜并未全部转换成全晶态薄膜(β-Ga2O3)。基于非晶和微晶Ga2O3薄膜制备了金属-半导体-金属(MSM)结构的日盲深紫外探测器,发现非晶Ga2O3薄膜基器件表现出更高的光响应,而微晶Ga2O3薄膜基器件则具有更低的暗电流和更快的响应速度。 展开更多
关键词 氧化镓 微晶 光电性能 日盲紫外探测器
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锡掺杂氧化镓薄膜紫外探测器的制备与特性
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作者 商世广 李佳臻 +1 位作者 郭帅 贾艳敏 《西安邮电大学学报》 2023年第6期51-57,共7页
采用磁控溅射技术制备了金属-半导体-金属(Metal-Semiconductor-Metal,MSM)结构的锡(Sn)掺杂的氧化镓(Ga_(2)O_(3))薄膜紫外探测器,借助扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱仪和紫外-可见分光光度计等测试设备表征了Ga_(2... 采用磁控溅射技术制备了金属-半导体-金属(Metal-Semiconductor-Metal,MSM)结构的锡(Sn)掺杂的氧化镓(Ga_(2)O_(3))薄膜紫外探测器,借助扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱仪和紫外-可见分光光度计等测试设备表征了Ga_(2)O_(3)薄膜的表面形貌、晶体结构、元素组成、透过率以及紫外探测性能。实验结果表明,制备的Ga_(2)O_(3)薄膜表面光滑平整,由微小的纳米颗粒组成,Sn元素主要以Sn^(4+)离子形式,形成替位式杂质;掺杂Sn后的Ga_(2)O_(3)薄膜表面粗糙度增大,晶体质量下降,能有效地增强薄膜在紫外线光区的吸收能力;相比未掺杂Sn的Ga_(2)O_(3)紫外探测器,Sn掺杂能够有效地提升器件的光响应度和光暗电流比,且重复性和稳定性好。 展开更多
关键词 氧化镓 紫外探测器 锡掺杂 磁控溅射
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