紫外探测器在导弹制导与预警、空间通信,火灾预警、引擎监测、生物医疗检测等军、民和商业领域有着广泛的应用。SiC禁带宽度大、热导率高、器件响应速度快、漏电流低,且工艺成熟已大量应用于高温工作领域。尽管SiC基紫外探测器在高温工作方面展现出了绝对的优势。但从研究现状来看,响应度低下是亟待解决的难题。
近日,第十一届国际第三代半导体论坛&第二十二届中国国际半导体照明论坛(IFWS&SSLCHINA 2025)在厦门召开。
期间,西安电子科技大学助理研究员杜丰羽受邀参会,并在“异质异构集成技术及应用峰会”上带来了《基于SiGaOx界面工程增强的β-Ga₂O₃/4H-SiC异质结的高温双波段紫外光电探测器阵列》的主题报告,分享了相关研究进展与成果。


Si和GaAs材料的禁带宽度窄,吸收截止波长大,用于紫外探测器需要额外的滤光设备。GaN材料的各类缺陷会带来PPC效应,影响器件的响应速度。Ga2O3和ZnO材料的 P型掺杂困难,无法制备双极性器件。金刚石材料生长工艺进展缓慢,探测器响应度低下。报告分享了一种利用由β-Ga₂O₃和4H-SiC组成的新型n-n异质结结构的高温紫外(UV)光电探测器阵列的成功开发和综合评估。


SiC基高温紫外探测器研究聚焦于提升工作温度与响应度,工作温度从200℃提升至450℃,响应度从0.03 A/W增至0.11 A/W,但高温稳定性与器件性能的平衡仍是关键挑战。尽管高温性能优异,但响应度低仍是关键瓶颈,需通过结构优化(如异质结、纳米结构)与工艺改进(如电极材料、台面刻蚀)进一步提升光吸收与载流子分离效率。
通过系统表征可优化异质结界面性能,为宽带隙半导体器件(如紫外探测器、功率电子器件)的开发提供实验依据。通过优化异质结界面与器件结构,提升探测器的响应度、响应速度及稳定性,推动其在紫外成像、环境监测、安全防护等领域的实际应用。
(根据现场资料整理,仅供参考)
