基于铝纳米颗粒修饰的非晶氧化镓薄膜日盲紫外探测器

摘要

近年来,宽带隙半导体材料氧化镓在日盲紫外探测领域的应用引起了广泛关注.本文基于溶液法制备了非晶氧化镓薄膜,采用紫外光退火的方式降低了薄膜的制备温度,并且通过铝颗粒修饰氧化镓薄膜表面,提升了氧化镓紫外探测器的性能.紫外退火的方式可将氧化镓薄膜的制备温度降至300℃,有望实现柔性器件的制备.当沉积铝膜厚度在3—5 nm时,可获得分布均匀、直径为2—3 nm的铝颗粒,经修饰的氧化镓薄膜表现出优秀的光电响应性能和日盲探测特性.在254nm光照下,最大光暗电流比可达2.55×10^(4),在紫外波段的抑制比I_(254nm)/I_(365nm)为2.2×10^(4).最佳的探测器响应度和探测率分别为0.771 A/W和1.13×10^(11)Jones,相比于未做修饰的氧化镓紫外探测器提升了约34倍和36倍.然而,铝纳米颗粒的修饰也会引入部分缺陷态,导致氧化镓光电探测器响应下降时间的增大.