WO_(3)/β-Ga_(2)O_(3)异质结深紫外光电探测器的高温性能研究

作者：张茂林; 马万煜; 王磊; 刘增; 杨莉莉; 李山; 唐为华^*; 郭宇锋^*

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 1-18.

• β-Ga_(2)O_(3)
• WO_(3)
• 深紫外探测
• 高温

得益于高达4.8 eV的禁带宽度， 超宽禁带半导体氧化镓(Ga2O3)在深紫外探测领域具有天然的优势. 考虑到光电探测器在高温领域具有十分重要的用途， 本文研究了一种WO3/β-Ga2O3异质结深紫外光电探测器以及高温对其探测性能的影响. 利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备了氧化镓薄膜， 并采用旋涂和磁控溅射技术分别制备了WO3薄膜和Ti/Au欧姆电极. 在室温(300 K)下， 该探测器的光暗电流比为3.05×106， 响应度为2.7 mA/W， 探测度为1.51×1013 Jones， 外量子效率为1.32%. 随着温度的升高， 器件的暗电流增加、光电流减少， 导致上述光电探测性能的下降. 为了厘清高温环境下探测性能退化的内在物理机制， 本文研究了温度对光生载流子产生—复合过程的影响， 继而阐明了高温对光电流增益机制的影响. 研究发现， WO3/β-Ga2O3异质结光电探测器能够在450 K的高温环境中实现稳定的自供电工作， 表明全氧化物异质结探测器在恶劣探测环境中具有应用潜力.

• 单位
  南京邮电大学