基于氧化鎵材料性能調(diào)控及高性能日盲紫外光電探測器的研究

基于氧化鎵材料性能調(diào)控及高性能日盲紫外光電探測器的研究近日，“2023功率與光電半導(dǎo)體器件設(shè)計及集成應(yīng)用論壇”于西安召開。論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)，西安交通大學(xué)、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，西安電子科技大學(xué)、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展委員會、全國半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)聯(lián)合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協(xié)辦。

期間，“平行論壇2：光電子器件及應(yīng)用”上，西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院博士研究生王逸飛帶來“基于氧化鎵材料性能調(diào)控及高性能日盲紫外光電探測器的研究”的主題報告，超寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵因其高擊穿場強(qiáng)、穩(wěn)定性好和具有天然的日盲帶隙等特點(diǎn)近年來受到廣泛關(guān)注，然而在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些問題，例如有效的p型氧化鎵半導(dǎo)體獲得以及基于氧化鎵的日盲紫外光電探測器對紫外光的響應(yīng)不足。報告分享了氧化鎵材料性能調(diào)控和氧化鎵日盲探測器方面的研究進(jìn)展。報告指出，缺電子元素與N元素共摻雜方法將受主能級位置有效降低，實(shí)現(xiàn)了p型氧化鎵；過渡金屬摻雜調(diào)控氧化鎵，揭示過渡金屬元素?fù)诫s氧化鎵形成能和引入缺陷能級規(guī)律的同時，還首次發(fā)現(xiàn)IB和IIB族金屬將會引入AX中心，是阻礙p型氧化鎵的獲得的新原因；低維氧化鎵材料的性質(zhì)，包括電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)等，并對其進(jìn)行單軸應(yīng)變、外加電場以及雜質(zhì)原子鈍化等方法調(diào)控，為未來高性能低維氧化鎵基器件的制備提供理論指導(dǎo)；首次提出采用有機(jī)聚合物調(diào)控氧化鎵光電探測器，其響應(yīng)度增加36%，提升了對日盲紫外光的響應(yīng)特性；探究不同In組分摻雜的影響，實(shí)現(xiàn)高遷移率（μsat=3.63cm2/V·s）、低亞閾值擺幅（SS=1.38V/decade）的氧化鎵薄膜晶體管，進(jìn)一步獲得對日盲紫外光高響應(yīng)特性的光電探測器；構(gòu)建In2O3/IGO異質(zhì)結(jié)晶體管，獲得更高載流子遷移率（μsat=10.22cm2/V·s）的異質(zhì)結(jié)晶體管，為未來光電探測應(yīng)用提供器件基礎(chǔ)；氧化鎵與不同二維材料體系的界面特性，豐富氧