Ga2O3 metal–insulator-semiconductor solar-blind photodiodes with plasmon-enhanced responsivity and suppressed internal photoemission

响应度 材料科学 光电子学 光电二极管 半导体 光电探测器 电极 暗电流 带隙 等离子体子 物理 量子力学
作者
Chongde Zhang,Fangfang Ren,Mingbin Yu,Baoshan Zhang,Shulin Gu,Rong Zhang,Youdou Zheng,Jiandong Ye
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:56 (11): 115102-115102 被引量:2
标识
DOI:10.1088/1361-6463/acb36a
摘要

Abstract Metal-semiconductor-metal (MSM) architectures are popular for achieving high-responsivity Ga 2 O 3 solar-blind photodetectors (SBPDs), however, the hot-electron-induced internal photoemission (IPE) effect restricts their detecting performance. Herein, we demonstrate the rational design of an Al/Al 2 O 3 /Ga 2 O 3 metal–insulator-semiconductor (MIS) SBPD that has merits of enhanced responsivity, suppressed sub-gap response and ultralow dark current based on the simulation results obtained using Lumerical software. For the cylindrical patterned detectors with Al/Al 2 O 3 /Ga 2 O 3 MIS structures, the optimized dimensions of Al electrodes with a conformed ultra-thin (2 nm) Al 2 O 3 layer support the surface plasmon polariton resonances at 250 nm, thus improving the photoresponsivity to 74 mA W −1 . Furthermore, the sandwiched Al 2 O 3 layer lifts the barrier for hot electrons in electrodes, which significantly suppresses the IPE-induced sub-gap photoresponse by more than 10 5 in magnitude with respect to the Al/Ga 2 O 3 MSM counterpart. Optical and electrical field distributions are overlapped in cylindrically patterned MIS detectors, simultaneously improving the excitation and collection efficiencies of excess carriers and resulting in the 10 3 -boosted rejection ratio.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
陶醉的海冬完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助yy采纳,获得10
3秒前
5秒前
7秒前
9秒前
跳跃若风完成签到,获得积分10
9秒前
where发布了新的文献求助10
11秒前
醒醒发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
CodeCraft应助ye采纳,获得10
14秒前
15秒前
tl完成签到,获得积分10
18秒前
爆米花应助最爱吃火锅采纳,获得30
19秒前
21秒前
QR发布了新的文献求助10
22秒前
青柠关注了科研通微信公众号
24秒前
研友_xLOMQZ完成签到,获得积分0
24秒前
ye发布了新的文献求助10
27秒前
昏睡的蟠桃应助李思超采纳,获得240
28秒前
DPH完成签到 ,获得积分10
29秒前
英俊的铭应助醒醒采纳,获得10
29秒前
39秒前
car子完成签到 ,获得积分10
41秒前
王佳豪发布了新的文献求助10
42秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得30
42秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
42秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
HLQF完成签到,获得积分10
43秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得20
43秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
43秒前
落后醉易完成签到,获得积分10
43秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323749
关于积分的说明 10215625
捐赠科研通 3038921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667711
邀请新用户注册赠送积分活动 798361
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339