人工晶体学报

作者：杜志伟, 贾伟, 贾凯达, 任恒磊, 李天保, 董海亮, 贾志刚, 许并社

单位：1.太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,太原 030024; ；2.山西浙大新材料与化工研究院,太原 030024; ；3.陕西科技大学材料原子·分子科学研究所,西安 710021

关键词：p-ZnxCu1-xS,多孔n-GaN,异质结,紫外探测器,光暗电流比,响应度,

基金：山西浙大新材料与化工研究院(2021SX-AT002);山西省重点研发计划项目(202302150101012);山西省自然科学基金(201901D111109);山西省重点研发项目(201903D111009)

本文首先采用紫外光辅助电化学刻蚀(UV-EC)方法制备出了孔隙密度为1.51×1010 cm-2、平均孔径为38 nm的多孔n-GaN薄膜;随后在其上通过水浴法沉积了一系列ZnxCu1-xS复合薄膜,x为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,形成的多孔n-GaN/p-ZnxCu1-xS异质结带隙在2.34~3.51 eV调控;最后基于这些异质结构建出p-n结型紫外探测器。I-V曲线结果表明这些探测器均具有良好的整流特性,特别是n-GaN/p-Zn0.4Cu0.6S探测器性能最优。在暗态下,I+3 V/I-3 V约为1.78×105;在偏压为-3 V、光功率密度为432 μW/cm2(365 nm)的条件下,光暗电流比超过103,上升/下降时间为0.09/39.8 ms,响应度(R)为0.352 A/W,外量子效率(EQE)为119.6%,探测率(D*)为3.21×1012 Jones。I-t曲线结果表明,多孔n-GaN/p-ZnxCu1-xS异质结紫外探测器在连续开-关光循环过程中拥有稳定的光电流响应。该研究为制备异质结紫外探测器提供了一定的理论指导和实验数据。

来源：2024年第8期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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