Au/β-Ga2O3ナノワイヤー配列フィルムショットキー接合による高速応答の自己駆動型ソーラー盲フォトデテクター

4.9 eVの直接バンドギャップのため、β-Ga2O3はバンドギャップ調整なしでソーラー盲フォトデテクションに理想的な材料と考えられています。フォトデテクターの実用的な応用には、高速応答、信号対雑音比の向上、低エネルギー消費、低製造コストが要求されます。しかし、報告されているほとんどのβ-Ga2O3ベースのフォトデテクターは比較的長い応答時間を持っています。さらに、バulk型のβ-Ga2O3フォトデテクター、個々の1Dナノ構造、フィルムはいずれも高コスト、低再現性、比較的大きな暗電流に苦しんでいます。本研究では、単純な熱部分酸化プロセスによりAu/β-Ga2O3ナノワイヤー配列フィルム垂直ショットキーフォトダイオードを成功裏に製造しました。このデバイスは、-30 Vで非常に低い暗電流10 pAを示し、270 nmで急激なカットオフを持っています。さらに興味深いことに、本デバイスの90-10％減衰時間はわずか約64 μsであり、これは以前に報告されたβ-Ga2O3ベースのフォトデテクターよりもはるかに速いです。加えて、自己駆動型、優れた安定性、良好な再現性を持ったAu/β-Ga2O3ナノワイヤー配列フィルムフォトデテクターは、商業化および実用的な応用への助けとなります。