Фотодетекторы УФ-излучения на основе пленок Ga₂O₃ с высоким быстродействием | Известия вузов. Физика. 2025. № 4. DOI: 10.17223/00213411/68/4/5

Фотодетекторы УФ-излучения на основе пленок Ga₂O₃ с высоким быстродействием

Представлены результаты исследования фотоэлектрических характеристик структур Pt/Ga₂O₃ при воздействии ультрафиолетовым (УФ) излучением с длиной волны λ = 254 нм. Рассмотрено влияние температуры отжига в атмосфере воздуха и времени роста пленок Ga₂O₃ на фоточувствительность и быстродействие фотодетекторов на их основе. Пленки Ga₂O₃ были получены методом ВЧ-магнетронного распыления на сапфировые подложки с базовой ориентацией (0001). Пленки Ga₂O₃ характеризуются высокой прозрачностью в длинноволновом УФ- (UVA) и видимом (VIS) диапазонах. Максимальные значения токовой монохроматической чувствительности и отношения сигнал/шум характерны при напряжении 100 В и составили 140.6 мА/Вт и 2·105 отн. ед. соответственно. Структуры обладают высоким быстродействием, времена отклика и восстановления составили 7.6 и 2.0 мс соответственно при напряжении 10 В. В работе показана связь между фоточувствительностью и быстродействием фотодетекторов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 2

Ключевые слова

фотодетектор, оксид галлия, ВЧ-магнетронное распыление, УФ-излучение, быстродействие

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Алмаев Дмитрий Александрович	Национальный исследовательский Томский государственный университет; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники	аспирант; преподаватель	almaev001@mail.ru
Цымбалов Александр Вячеславович	Национальный исследовательский Томский государственный университет	аспирант	zoldmine@gmail.com
Копьев Виктор Васильевич	Национальный исследовательский Томский государственный университет	к.ф.-м.н., ст. науч. сотр.	viktor.kopev@gmail.com
Кукенов Олжас Игоревич	Национальный исследовательский Томский государственный университет	аспирант	okukenov@mail.ru

Всего: 4

Ссылки

Fei Z., Chen Z., et al. // J. Alloys Compd. - 2022. - V. 925. - P. 166632. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.166632.

Zhao T., He H., et al. // ACS Appl. Nano Mater. - 2023. - V. 6. - P. 3856-3862. - DOI: 10.1021/acsanm.2c05499.

Pearton S.J., Yang J., et al. // Appl. Phys. Rev. - 2018. - V. 5. - P. 011301. - DOI: 10.1063/1.5006941.

Zhai H., Wu Z., et al. // Ceram.Int. - 2022. - V. 48. - No. 17. - P. 24213-24233. - DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.06.066.

Chen X., Ren F., et al. // Photon. Res. - 2019. - V. 7. - P. 381-415. - DOI: 10.1364/PRJ.7.000381.

Hou X., Zou Y., et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2020. - V. 54. - P. 043001. - DOI: 10.1088/1361-6463/abbb45.

Moss T.S., Burrell G.J., Ellis B. Semiconductor Opto-Electronics. - Halsted Press Division, Wiley, 1973. - 441 p.

Cui S.J., Mei Z.X., et al. // Adv. Opt. Mater. - 2017. - V. 5. - P. 1700454. - DOI: 10.1002/adom.201700454.

Zhou C., Liu K., et al. // J. Alloys Compd. - 2020. - V. 840. - P. 155585. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.155585.

Almaev A, Nikolaev V., et al. // IEEE Sensors J. - 2023. - V. 23. - No. 17. - P. 19245-19255. - DOI: 10.1109/JSEN.2023.3297127.

Kalygina V.M., Tsymbalov A.V., et al. // Crystals. - 2024. - V. 14(3). - P. 268. - DOI: 10.3390/cryst14030268.

Rose A. Concepts in Photoconductivity and Allied Problems. - N.Y.: Interscience Publishers, 1963. - 168 p.

Almaev A., Almaev D., et al. // IEEE Sensors J. - 2024. - V. 24. - No. 17. - P. 27401-27410. - DOI: 10.1109/JSEN.2024.3427867.

Gao X., Xit T., et al. // Appl. Phys. Lett. - 2024. - V. 125. - P. 172103. - DOI: 10.1063/5.0227397.

Zhou S., Peng X., et al. // Opt. Mater. Express. - 2022. - V. 12. - No. 1. - P. 327-337. - DOI: 10.1364/OME.449496.

Li L., Li C., et al. // J. Semiconductors. - 2023. - V. 44. - P. 062805. - DOI: 10.1088/1674-4926/44/6/062805.

He M., Zeng Q., Ye L. // Crystals. - 2023. - V. 13. - P. 1434. - DOI: 10.3390/cryst13101434.

Wang J., Ye L., et al. // J. Alloys Compd. - 2019. - V. 803. - P. 9-15. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.06.224.

Wang C., Fan W.-H., et al. // Ceram.Int. - 2023. - V. 49. - P. 10634-10644. - DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.11.251.

Arora K., Goel N., et al. // ACS Photonics. - 2018. - V. 5. - No. 6. - P. 2391-2401. - DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00174.