Solar-Blind Photodetector with High Avalanche Gains and Bias-Tunable Detecting Functionality Based on Metastable Phase α-Ga2O3/ZnO Isotype Heterostructures

材料科学 异质结 光电子学 光电探测器 光电导性 暗电流 肖特基二极管 肖特基势垒 响应度 二极管
作者
Xuanhu Chen,Yang Xu,Dong Zhou,Sen Yang,Fangfang Ren,Hai Lu,Kun Tang,Shulin Gu,Rong Zhang,Youdou Zheng,Jiandong Ye
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (42): 36997-37005 被引量:219
标识
DOI:10.1021/acsami.7b09812
摘要

The metastable α-phase Ga2O3 is an emerging material for developing solar-blind photodetectors and power electronic devices toward civil and military applications. Despite its superior physical properties, the high quality epitaxy of metastable phase α-Ga2O3 remains challenging. To this end, single crystalline α-Ga2O3 epilayers are achieved on nonpolar ZnO (112̅0) substrates for the first time and a high performance Au/α-Ga2O3/ZnO isotype heterostructure-based Schottky barrier avalanche diode is demonstrated. The device exhibits self-powered functions with a dark current lower than 1 pA, a UV/visible rejection ratio of 103 and a detectivity of 9.66 × 1012 cm Hz1/2 W-1. Dual responsivity bands with cutoff wavelengths at 255 and 375 nm are observed with their peak responsivities of 0.50 and 0.071 A W-1 at -5 V, respectively. High photoconductive gain at low bias is governed by a barrier lowing effect at the Au/Ga2O3 and Ga2O3/ZnO heterointerfaces. The device also allows avalanche multiplication processes initiated by pure electron and hole injections under different illumination conditions. High avalanche gains over 103 and a low ionization coefficient ratio of electrons and holes are yielded, leading to a total gain over 105 and a high responsivity of 1.10 × 104 A W-1. Such avalanche heterostructures with ultrahigh gains and bias-tunable UV detecting functionality hold promise for developing high performance solar-blind photodetectors.
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
刚刚
1秒前
大母猴发布了新的文献求助10
2秒前
hileborn发布了新的文献求助10
2秒前
黄桂斌应助解决采纳,获得10
3秒前
時月发布了新的文献求助10
3秒前
Ruiss完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助猕猴桃采纳,获得10
4秒前
star完成签到,获得积分20
5秒前
小明明发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
GlockieZhao完成签到 ,获得积分10
7秒前
dali发布了新的文献求助10
7秒前
star发布了新的文献求助10
8秒前
Ruiss发布了新的文献求助10
9秒前
iitj发布了新的文献求助20
9秒前
孙冲完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
13秒前
13秒前
小明明完成签到,获得积分20
14秒前
Dita发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
缥缈丹秋发布了新的文献求助10
18秒前
脑洞疼应助小明明采纳,获得10
19秒前
19秒前
科研通AI6.3应助jinmai采纳,获得10
21秒前
刘欣桐发布了新的文献求助10
23秒前
青衣完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
虚心香彤发布了新的文献求助10
24秒前
彼粒星完成签到,获得积分20
26秒前
桐桐应助xwt3628采纳,获得10
27秒前
27秒前
28秒前
orixero应助乾雨采纳,获得10
29秒前
今后应助孰湖采纳,获得10
30秒前
hileborn发布了新的文献求助30
30秒前
suchui发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7216255
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847953
关于积分的说明 18671791
捐赠科研通 6872272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184885
关于科研通互助平台的介绍 2346711
邀请新用户注册赠送积分活动 2159253