Вышедшие номера
Быстродействующие детекторы УФ-излучения на основе пленок Ga2O3
Программа развития Томского государственного университета (Приоритет-2030), 2.5.4.25 МЛ
Алмаев Д.А.1,2, Цымбалов А.В.1, Копьев В.В.1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
2Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия
Email: almaev001@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 мая 2025 г.
Принята к печати: 30 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.

Исследовано влияние температуры отжига в атмосфере Ar и времени роста пленок оксида галлия на электрические и фотоэлектрические характеристики структур Pt/Ga2O3. Пленки оксида галлия были получены методом ВЧ-магнетронного распыления на сапфировых подложках с базовой ориентацией (0001). Пленки Ga2O3 характеризуются высокой прозрачностью в длинноволновом УФ (UVA) и видимом (VIS) диапазонах T > 80 %. Максимальная фоточувствительность характерна для отожженных структур при 900 oC с толщиной активной области d = 190 nm. Значения токовой монохроматической чувствительности и отношения сигнал/шум составили 134 mA/W и 5.2· 105 a. u. соответственно при напряжении 100 V. Структуры характеризуются высоким быстродействием, наименьшие времена отклика и восстановления при напряжении 10 V составили 2.1 и 0.6 ms соответственно. Ключевые слова: фотодетектор, оксид галлия, ВЧ-магнетронное распыление, УФ-излучение, быстродействие.
  1. Z. Fei, Z. Chen, W. Chen, S. Chen, Z. Wu, X. Lu, G. Wang, J. Liang, Y. Pei. J. Alloys Compounds, 925, 166632 (2022). DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.166632
  2. J.A. Spencer, A.L. Mock, A.G. Jacobs, M. Schubert, Y. Zhang, M.J. Tadjer. Appl. Phys. Rev., 9, 011315 (2020). DOI: 10.1063/5.0078037
  3. T. Zhao, H. He, C. Wu, L. Lai, Y. Ma, H. Yang, H. Hu, A. Liu, D. Guo, S. Wang. ACS Appl. Nano Mater., 6 (5), 3856 (2023). DOI: 10.1021/acsanm.2c05499
  4. S.J. Pearton, J. Yang, P.H. Cary, F. Ren, J. Kim, M.J. Tadjer, M.A. Mastro. Appl. Phys. Rev., 5 (1), 011301 (2018). DOI: 10.1063/1.5006941
  5. D. Kaur, M. Kumar. Adv. Opt. Mater., 9 (9), 2002160 (2021). DOI: 10.1002/adom.202002160
  6. H. Zhai, Z. Wu, Z. Fang. Ceram. Intern., 48 (17), 24213 (2022). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.06.066
  7. X. Chen, F. Ren, S. Gu, J. Ye. Photon. Res., 7 (4), 381 (2019). DOI: 10.1364/PRJ.7.000381
  8. X. Hou, Y. Zou, M. Ding, Y. Qin, Z. Zhang, X. Ma, P. Tan, S. Yu, X. Zhou, X. Zhao, G. Xu, H. Sun, S. Long. J. Phys. D: Appl. Phys., 54 (4), 043001 (2020). DOI: 10.1088/1361-6463/abbb45
  9. T.S. Moss, G.J. Burrell, B. Ellis. Semiconductor Opto-Electronics (Halsted Press Division, Wiley, 1973), р. 441
  10. V.M. Kalygina, A.V. Tsymbalov, P.M. Korusenko, A.V. Koroleva, E.V. Zhizhin. Crystals, 14 (3), 268 (2024). DOI: 10.3390/cryst14030268
  11. V. Kalygina, A. Tsymbalov, A. Almaev, Ju. Petrova, S. Podzyvalov. Physica Status Solidi B: Basic Res., 259 (2), 2100341 (2021). DOI: 10.1002/pssb.202100341
  12. X. Gao, T. Xie, J. Wu, J. Fu, X. Gao, M. Xie, H. Zhao, Y. Wang, Z. Shi. Appl. Phys. Lett., 125 (17), 172103 (2024). DOI: 10.1063/5.0227397
  13. S. Zhou, X. Peng, H. Liu, Z. Zhang, L. Ye, H. Li, Y. Xiong, L. Niu, F. Chen, L. Fang, C. Kong, W. Li, X. Yang, H. Zhang. Opt. Mat. Expr., 12 (1), 327 (2022). DOI: 10.1364/OME.449496
  14. L. Li, C. Li, S. Wang, Q. Lu, Y. Jia, H. Chen. J. Semiconductors, 44 (6), 062805 (2023). DOI: 10.1088/1674-4926/44/6/062805
  15. M. He, Q. Zeng, L. Ye. Crystals, 13 (10), 1434 (2023). DOI: 10.3390/cryst13101434
  16. J. Wang, L. Ye, X. Wang, H. Zhang, L. Li, C. Kong, W. Li. J. Alloys Compounds, 803, 9 (2019). DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.06.224
  17. C. Wang, W.-H. Fan, Y.-C. Zhang, P.-C. Kang, W.-Y. Wu, D.-S. Wuu, S.-Y. Lien, W.-Z. Zhu. Ceram. Intern., 49 (7), 10634 (2023). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.11.251
  18. K. Arora, N. Goel, M. Kumar, M. Kumar. ACS Photonics, 5 (6), 2391 (2018). DOI: 10.1021/acsphotonics.8b00174
  19. A.Y. Polyakov, E.B. Yakimov, I.V. Shchemerov, A.A. Vasilev, A.I. Kochkova, V.I. Nikolaev, S.J. Pearton. J. Phys. D: Appl. Phys., 58 (6), 063002 (2025). DOI: 10.1088/1361-6463/ad8e6e
  20. S. Cui, Z. Mei, Y. Zhang, H. Liang, X. Du. Adv. Opt. Mat., 5 (19), 1700454 (2017). DOI: 10.1002/adom.201700454
  21. C. Zhou, K. Liu, X. Chen, J. Feng, J. Yang, Z. Zhang, L. Liu, Y. Xia, D. Shen. J. Alloys Compounds, 840, 155585 (2020). DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.155585
  22. A. Almaev, V. Nikolaev, V. Kopyev, S. Shapenkov, N. Yakovlev, B. Kushnarev, A. Pechnikov, J. Deng, T. Izaak, A. Chikiryaka, M. Scheglov, A. Zarichny. IEEE Sensors J., 23 (17), 19245 (2023). DOI: 10.1109/JSEN.2023.3297127