華南師范大學宿世臣研究員聯(lián)合鄭州大學楊珣研究員、張壯飛副教授和香港科技大學黃文海教授在在《Applied Physics Letters》發(fā)布了一篇名為High-performance Type-Ⅰ Sn-doped-Ga₂O₃/SnSe₂ Heterojunction Photodetectors Enabled by Fowler-Nordheim Tunneling（基于 Fowler-Nordheim 隧穿效應的高性能Ⅰ型摻錫 Ga₂O₃/SnSe₂ 異質結光電探測器）的文章。

1. 項目支持

本研究得到了國家自然科學基金（項目編號：62474165、11974122 和 U22A2073）、河南省科技重大專項（231100230300）、國家等離子體物理重點實驗室基金（項目編號：6142A04240204）、河南省科學技術協(xié)會青年人才支持計劃（2024HYTP024）以及華南師范大學研究生院科研創(chuàng)新項目的資助。

2. 主要內容

氧化鎵（Ga₂O₃）以其卓越的物理和化學性能而聞名，使其成為太陽能盲光探測器的理想材料。在本研究中，采用化學氣相沉積法合成了Sn摻雜的Ga₂O₃微米線（MWs），并通過X射線衍射（XRD），拉曼光譜，掃描電子顯微鏡和能譜儀進行了表征，證明合成的微米線為 Ga₂O₃ 微米線，且表面富 Se。通過干法轉移將機械剝離的 SnSe₂ 轉移到 Ga₂O₃ 微米線表面，并制備成為一種I型異質結光電探測器。在正向電壓下，Sn-doped-Ga₂O₃ MW/SnSe₂ 異質結展現出直接隧穿和 Fowler-Nordheim Tunneling 現象。利用 6 V 偏壓下的 Fowler-Nordheim 隧道機制，該器件在 254 nm 光照下展現出卓越性能，整流比達 10⁴~10⁵，暗電流為 0.11 pA，響應度達到 81.82 A/W， 比探測率達到 7.79 × 10¹⁴ Jones，以及高達 4×10⁴ %的外量子效率。這些卓越特性使氧化鎵基器件用于日盲成像領域。該研究為 Ga₂O₃ 基光電器件提供了新的思路，進一步拓展了其在多功能日盲檢測和成像應用中的潛力。

圖1 Sn-doped-Ga₂O₃ MW的基本表征

DOI：

doi.org/10.1063/5.0282601

本文轉發(fā)自《亞洲氧化鎵聯(lián)盟》訂閱號