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校青年教师郭道友在Ga2O3基自供电日盲探测器研究中取得重要进展

发布时间:2020-02-22 15:06文章来源: 浏览次数:

    近日,我校理学院物理系副教授郭道友博士以共同第一编辑和共同通讯编辑在应用物理旗舰刊物Physical Review Applied上发表题为《Self-Powered Solar-Blind Photodetectors Based onα/βPhase Junction of Ga2O3》的学术论文,Physical Review Applied是美国物理协会(APS)旗下唯一应用物理综合性期刊,每年仅刊载200多篇论文。

    日盲紫外探测器不受太阳光背景影响,具有灵敏度高、虚警率低等特点,在导弹跟踪、紫外通信、电晕监测等军民领域有广泛的应用。Ga2O3带隙约为4.9 eV,是天然的日盲紫外探测材料。随着现代社会的快速进步,器件逐步向节能化、小型化和高效化发展,自供电型探测器越来越受到人们的关注。一方面,pn结是自供电探测器的理想结构,但Ga2O3的p型掺杂极难实现。另一方面,虽然基于异质结的探测器性能优异,但却遇到因异质材料晶格与带隙的不匹配导致器件制备及日盲区保持的困难。鉴于Ga2O3具有多种晶型及相变的特点,论文创新性地提出构筑Ga2O3相结结构,较小的晶格失配度和相近的带隙将解决异质结中存在的问题,相结界面处形成的第二类型能带结构将促进光生载流子快速分离。该论文分别构建了基于α-Ga2O3/β-Ga2O3相结的固态型和光电化学型日盲探测器,均表现出优异的日盲光电特性,可在外太空、南/北极等无外界电源的环境中长期工作。

    郭道友博士是我校物理系自己培养出来的学生(2010届应用物理学本科),于2016年在北京邮电大学获得博士学位后回母校物理系工作,一直从事超宽禁带半导体Ga2O3薄膜的外延生长、物性及器件的研究,已撰写Ga2O3相关的综述论文2篇(均4万余字),先后以第一/通讯编辑在ACS Nano、Appl. Phys. Lett.、ACS Appl. Mater. Interface、J. Mater. Chem. C等国际知名期刊上发表Ga2O3材料的相关研究成果,其中3篇入选ESI高被引论文。论文被引用1800余次,单篇最高引用233次。本成果是继前续系列工作的又一突破。

    论文网络阅读地址:https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.13.024051

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