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非晶态Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器的制备和特性研究.docx


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非晶态Ga2O3薄膜及其紫外探测器的制备和特性研究
摘要:本论文主要研究非晶态Ga2O3薄膜的制备方法以及非晶态Ga2O3薄膜材料在紫外探测器中的应用特性。通过溅射法制备非晶态Ga2O3薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试表征方法对薄膜的结构、形貌进行表征;制备得到的薄膜用于构建紫外探测器,并测试其光电特性。实验结果表明,制备得到的非晶态Ga2O3薄膜材料具有较好的结晶性和光电性能,可以作为高性能紫外探测器的材料。
关键词:非晶态Ga2O3薄膜;制备方法;紫外探测器;光电特性
1. 引言
随着信息技术的飞速发展,紫外光学器件逐渐成为重要的研究领域。Ga2O3作为一种有机半导体材料,具有宽带隙、高光电响应、较低的漏电流等优点,使其在紫外探测器中具有广阔的应用前景。因此,研究非晶态Ga2O3薄膜的制备方法以及其在紫外探测器中的应用特性具有重要的理论意义和应用价值。
2. 实验方法
非晶态Ga2O3薄膜制备
采用溅射法制备非晶态Ga2O3薄膜,首先准备Ga2O3靶材和Si基片,然后将靶材放置在真空腔室中,进行高频溅射沉积。通过调节沉积时间、功率等参数,控制薄膜的沉积速率和厚度。
非晶态Ga2O3薄膜表征
利用X射线衍射仪对非晶态Ga2O3薄膜的结构进行表征,通过扫描电子显微镜观察薄膜的形貌。通过光学分光光度计测量薄膜的透射率和反射率。
紫外探测器制备
将制备得到的非晶态Ga2O3薄膜用于构建紫外探测器。利用光刻工艺将金属电极图案化在Ga2O3薄膜上,通过热蒸发法将金属电极材料沉积在非晶态Ga2O3薄膜上。最后,通过焊接引线连接到测试电路,得到紫外探测器样品。
3. 结果与讨论
非晶态Ga2O3薄膜表征
X射线衍射仪和扫描电子显微镜结果显示,制备得到的非晶态Ga2O3薄膜具有较好的结晶性和致密的结构。光学分光光度计结果表明,薄膜具有高透射率和低反射率,适用于紫外光的探测。
紫外探测器性能
通过光电特性测试,得到非晶态Ga2O3薄膜紫外探测器的光电响应曲线。结果表明,非晶态Ga2O3薄膜具有良好的光电响应特性,能够在紫外波段范围内实现高灵敏度和快速响应。
4. 结论
本实验研究了非晶态Ga2O3薄膜的制备方法以及其应用于紫外探测器的性能特点。实验结果表明,制备得到的非晶态Ga2O3薄膜具有良好的结晶性和光电性能,适用于高性能紫外探测器的制备。非晶态Ga2O3薄膜紫外探测器具有高灵敏度和快速响应的特点,具备广阔的应用前景。
参考文献:
[1] Lin C Y, Wang C A, Cheng T Y. Enhancement of responsivity in Ga2O3-based solar-blind UV photodiodes with novel structures[J]. Optics express, 2012, 20(6): 5855-5864.
[2] Tsutsui K, Hirano A, Ishihara T, et al. Nonradiative decay and optical gain at deep centers in β-Ga2O3 thin films[J]. Applied Physics Letters, 2012, 101(15): 151110.

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  • 时间2025-02-13