人工晶体学报

作者：张献, 岳志昂, 赵恩钦, 魏帅康, 叶文轩, 黄敏怡, 辛美波, 赵洋, 王辉

单位：河南科技大学物理工程学院,河南省光电储能材料与应用重点实验室,洛阳 471023

关键词：Ga2O3∶Si薄膜,氩氧流量比,磁控溅射,异质结,日盲紫外光电探测器,

基金：国家自然科学基金(61674052,52002120); 河南省自然科学基金(242300420280); 河南省科技研发计划联合基金(242103810049)

日盲紫外光电探测器(SBPDs)在军事、民用、医疗等领域存在巨大的应用潜力。本文采用射频磁控溅射技术制备Si掺杂氧化镓(Ga2O3)薄膜,研究了氩氧流量比对其物理特性的影响。晶体结构、光学性质和表面形貌分析结果表明,当氩氧流量比为30∶20时,薄膜的结晶质量最好。Ga2O3∶Si薄膜沿(402)晶面择优生长,表面平整光滑,无微孔洞,400~800 nm波段的平均透过率为90%。基于优化的Ga2O3∶Si薄膜制备条件,本文制备了p-GaN/n-Ga2O3∶Si自供电SBPDs,其在0 V偏压254 nm光照下的上升时间和衰减时间分别为0.450和0.509 s,光暗电流比(PDCR)、响应度(R)和比探测率(D*)分别为23、0.24 mA/W和1.67×108 Jones。研究了器件在0~-6 V偏压下的周期性时间响应特性,在0 V偏压下,器件在254 nm辐照瞬间出现尖峰,当施加反向偏压时,尖峰消失。最后分析了p-GaN/Ga2O3∶Si异质结在接触前、后及反向偏压下的能带图。

来源：2025年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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