中國粉體網(wǎng)訊 深紫外光電探測器在軍事上具有紅外光電探測器不可替代的優(yōu)勢,尤其在紫外通信、導彈預警與追蹤、電子對抗等領域。傳統(tǒng)的深紫外光電探測器的結構使器件的工作性能容易受到環(huán)境的影響,并且器件一般都是利用寬禁帶半導體來制備,但是此種半導體與金屬不易形成良好的接觸,再加上傳統(tǒng)MSM結構的器件光信號利用率比較低,使得常見的深紫外光電探測器響應度和探測率不理想。
因此,重復性好、穩(wěn)定性強、響應度和探測率高的深紫外光電探測器的研發(fā)一直是研究的熱點。目前,國內(nèi)對深紫外光電探測器的研究也逐步深入,量子阱深紫外光電探測器也得到相應的發(fā)展。
近日,合肥工業(yè)大學羅林保教授研究團隊提出一種新穎的MSM結構的器件,并對其電極的接觸進行了改進,開創(chuàng)性地將透光性好,電子遷移率高的電子材料石墨烯和高質量的β-Ga2O3單晶片引入到深紫外光電探測器的結構中,成功地研發(fā)出結構簡單、成本低、但探測率高和穩(wěn)定性好的深紫外光電探測器(Deep ultraviolet photodetector, DUVPD)。
該DUVPD在20V偏壓下的探測率高達5.92×1013 Jones,且它的量子效率達到了1.96×104 %,為了測試其重復性和穩(wěn)定性,本研究對DUVPD共采用55個ON/OFF循環(huán)測試,對比一個月之前和一個月之后的測試結果發(fā)現(xiàn)該DUVPD具有非常強的穩(wěn)定性。光電測試結果表明這種改進的MSM結構能夠大幅提升其光電轉化率以及探測率,并且在254 nm光譜的位置,DUVPD的光電流達到了mA級。
另外,光譜分析結果顯示,該DUVPD具有非常強的光譜選擇性,在深紫外區(qū)域(光波長小于280 nm,也稱為“日盲”區(qū)域)響應非常明顯,這些優(yōu)異的特性使得該DUVPD在光電系統(tǒng)中具有重要潛在的應用,此項研究成果對于提升和改善我國的深紫外光電探測技術水平具有重要的參考意義。