安徽省研制出耐極端環境日盲紫外光電探測器

近日，中國科學技術大學微電子學院龍世兵教授課題組基于低成本非晶氧化鎵材料，通過缺陷和摻雜工程，實現了極端環境下依然表現超高靈敏度的日盲探測器。該方法為高性能、耐極端環境日盲紫外探測器的研制及應用提供了一種可行的參考。相關成果日前在線發表在《先進材料》雜志上。

氧化鎵作為新興的超寬禁帶半導體材料，具有熱穩定性好、禁帶寬度大、紫外吸收系數大、材料易加工等優點，是日盲紫外探測較為理想的候選材料。然而，基于非晶氧化鎵材料開發高環境耐受性的高性能日盲紫外探測器還需解決其材料穩定性差、缺陷密度高、漏電流大、持續光電導效應明顯等問題。

課題組通過一系列研究，成功設計出高性能且耐極端環境的氧化鎵日盲紫外光電探測器。與常規非晶富鎵氧化鎵器件相比，工程化處理的器件暗電流降低107 倍、探測率提升102 倍、響應速度提升。同時，得益于子帶隙吸收的抑制，探測抑制比提升了105 倍，顯示出器件優異的光譜選擇性。在高溫、高壓、高輻射等極端條件下，器件依然保持較高的探測性能，實現了高溫下的清晰日盲成像驗證。