基于氧化镓微纳米结构的探测器研究进展

陈俊宏,胡鉴闻,魏钟鸣(中国科学院半导体研究所,半导体芯片物理与技术全国重点实验室)
摘要:氧化镓( Ga2O3)作为一种具有宽禁带( 约4.9 eV) 和特殊光电性能的半导体材料,近年来在紫外光探测器( UVPD) 、光电传感器等领域得到了广泛关注。Ga2O3的微纳米结构,例如纳米线、纳米棒、纳米管和纳米片等一维或二维纳米结构,因具有优异的光电响应特性、快速的电子迁移率和高稳定性,成为提升探测器性能的关键。本文介绍了多种Ga2O3微纳米结构的合成方法,如水热法、电化学沉积法、气相沉积法等,分析了各种方法的优缺点,以及如何通过调节反应条件实现对Ga2O3微纳米结构形态和尺寸的精确控制。接着,探讨了这些微纳米结构在紫外探测器中的应用,尤其是在高灵敏度、高选择性和偏振光的光电探测器中表现出的潜力。
关键词: 氧化镓; 微纳米结构; 光探测器; 宽禁带半导体

目录介绍

0 引言

1 光电探测器的基本参数与器件类型

1.1 光电探测器的基本参数

1.1.1 响应度(R)

1.1.2 探测率(D*)

1.1.3 光电流、暗电流、光暗电流比(PDCR)

1.1.4 响应时间(τ)

1.1.5 量子效率(quantum efficiency,QE)

1.1.6 抑制比

1.2 光电探测器的类型

1.2.1 两端探测器

1.2.2 SBD

1.2.3 p-n 异质结探测器

1.2.4 光电化学(PEC)光电探测器

2 Ga2O3微纳米结构与探测器

2.1 纳米片的制备

2.1.1 机械剥离

2.1.2 热氧化方法(TO)

2.2 纳米线(NW)的制备

2.2.1 化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)

2.2.2 热氧化法

2.3 核壳纳米结构及纳米管结构的制备

2.3.1 Ga2O3为壳的纳米核壳结构

2.3.2 Ga2O3为核的纳米核壳结构

2.3.3 纳米管结构

2.4 纳米棒的制备

2.4.1 电沉积

2.4.2 水热法

2.4.3 以纳米棒结构为基础制作的核壳结构

3 结语与展望

 

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