宽禁带半导体氧化镓薄膜生长及其紫外敏感特性

【作者】 盛拓； 夏勇； 钱临轩； 刘兴钊； 李言荣；

【机构】 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室；

【摘要】 作为一种宽禁带半导体,单斜结构的β-Ga₂O₃近年来备受人们关注,2012年,日本信息通信研究所首次报道了基于β-Ga₂O₃的场效应晶体管,初步显示了其在功率电子器件领域的潜在价值。除功率电子器件外,B-Ga₂O₃还是一种直接带隙半导体,禁带宽度达4.9 eV,其吸收带边对应于日盲紫外区,将在日盲紫外探测方面具有重要应用价值。为了开展基于宽禁带氧化镓的日盲紫外探测器研制,本文采用分子束外延在（0001）取向的蓝宝石基片上生长β-Ga₂O₃薄膜,并初步研究了其紫外响应特性。在优化条件下,根据X射线衍射谱判断:所生长β-Ga₂O₃薄膜具有良好的织构特性,其（201）面平行于基片表面。在此基础上,本文还研制了光电导型日盲紫外探测器,在20 V偏压下,其饱和暗电流约为0.04 nA,饱和光电流约为438 nA,光电流与暗电流比值约为10⁴,由此计算得到:在20V偏压下,器件光响应度约为259 AW^-1。与所有光电导探测器一样,器件虽然存在一定程度的持续光电导现象,但从图1所示的器件动态响应特性来看,器件基本可以满足紫外成像系统研制的需要。更多还原