近日，我实验室金刚石光电材料与器件团队在图案化电极制备高性能Sn掺杂Ga2O3微米线光电探测器线性阵列方面取得进展，相关成果以High-performance Solar-blind Photodetector Arrays Constructed from Sn-doped Ga2O3 Microwires via Patterned Electrodes为题，发表在中国科技期刊卓越行动计划领军期刊《Nano Research》上。论文第一作者和共同第一作者分别为硕士研究生鲁雅聪和张镇峰，通讯作者为青年教师杨珣副教授、单崇新教授。

日盲紫外光电探测器具有高信噪比、虚警率低等优点，在民用和军事领域有广泛的应用价值。超宽禁带半导体氧化镓具有合适的禁带宽度（4.4-5.1 eV）、简单的制备工艺、较低的生长成本，因而被视为日盲紫外探测的理想材料。与薄膜或块体材料相比，半导体微纳结构具有各向异性、较大的比表面积以及较高的晶体质量，常表现出独特的光电特性。因此，基于氧化镓微纳结构的光电探测器得到了一定的关注，但目前性能还不理想。另外，对于成像应用来说，探测器阵列比单个探测器具有更快的成像速度，而氧化镓微米线是随机生长在衬底上的，难以将其集成到探测阵列中。因此，亟需改善氧化镓微米线探测器性能，并开发一种适合于制备微米线探测阵列的集成工艺，以实现高性能的氧化镓微米线日盲探测阵列。

针对以上问题，实验室研究人员利用CVD制备了锡掺氧化镓微米线，研究显示锡掺杂能大幅度提高氧化镓微米线的探测性能，锡掺杂氧化镓微米线探测器的光/暗电流比达到107，响应度最高可达2409 A W-1(工作电压40 V)，该数值是目前报道氧化镓日盲探测器的最优值之一。此外，通过将氧化镓微米线转移到图形电极的方法，制备了氧化镓微米线的1×10线性阵列，利用该探测器阵列作为成像单元，获得了清晰的日盲成像结果。该研究为制备高性能的氧化镓微米线光电探测阵列提供了一种便捷的途径。

该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4341-3