准三维纳米结构p-ZnO:Fe/n-GaN基自驱动紫外光电探测器

作     者：李海霞 王宇 林威威 刘冰怡 张中原 刘阳 LI Haixia;WANG Yu;LIN Weiwei;LIU Bingyi;ZHANG Zhongyuan;LIU Yang

作者机构：武汉工程大学光电信息与能源工程学院、数理学院光学信息与模式识别湖北省重点实验室湖北武汉430205 

出 版 物：《武汉工程大学学报》 (Journal of Wuhan Institute of Technology)

年 卷 期：2021年第43卷第3期

页      面：277-282页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(11804257) 湖北省自然科学基金青年项目(2018CFB106) 武汉工程大学博士启动基金(18QD24) 武汉工程大学校长基金(XZJJ2020132) 

主　　题：准三维纳米结构p-ZnO:Fe/n-GaN p-n异质结 紫外光电探测器 上升时间 回复时间 

摘      要：采用化学气相沉积(CVD)法成功制备了p-ZnO:Fe/n-GaN准三维纳米结构,并基于p-ZnO:Fe/n-GaN异质结制备了高性能的自驱动紫外光电探测器。微结构研究结果表明:Fe元素成功掺入ZnO纳米结构,使其转化为p型半导体。室温光致发光谱紫外光发射峰红移,表明p-ZnO:Fe纳米结构中形成了浅受主能级缺陷。由于p-n结的光伏效应,紫外光电探测器展示出自驱动响应特性。ZnO的p型掺杂造成的电荷传输距离缩短及其独特的准三维纳米结构,使得探测器展示出高的开关比和快速响应特性。在零偏压和-1 V偏压下,紫外光电探测器的电流开关比分别为58.3和92.0,上升和回复时间均小于10 ms。该高性能紫外光电探测器的成功研制可为纳米级光电开关的制备提供理论思路和技术指导。