氧化镓（Ga2O3）日盲紫外探测器

        氧化镓（Ga2O3）是制造日盲紫外探测器最优选的材料之一。Ga2O3是一种III-VI宽带隙半导体材料，带隙Eg在4.7-4.9eV范围内，具有优异的化学和热稳定性。此外，Ga2O3的超宽带隙使其吸收截止边缘（260-280nm）正好在280nm左右，从而能够更好地检测日盲紫外光。Ga2O3还具有吸收截止边较短和生长成本较低的突出优点。其Baliga值高达3214.1，是SiC的10倍和GaN的4倍之多。因此，基于β-Ga2O3材料开发的器件将具有较小的传导损耗和较高的功率转换效率，可应用在高压和大功率器件中。可供Ga2O3日盲探测器，其光谱响应范围在225nm至275nm之间，具体规格参数如下：

1. 氧化镓日盲紫外探测器规格表

产品特性：

• 超高光谱选择性
• 日盲紫外可见光抑制比超6个数量级
• 无需滤光片
• 低暗电流，高响应度

2. 氧化镓日盲探测器类型

        从器件结构角度来看，基于Ga2O3的日盲紫外光电探测器可分为金属-半导体-金属光电探测器（MSM-PD）、PN结光电探测器、PIN型光电探测器和肖特基势垒二极管光电探测器（SBD-PD）。

1）MSM型光电探测器

        MSM（金属-半导体-金属）光电二极管是Ga2O3光电探测器的常用结构。通常，MSM光电探测器由两个背靠背的肖特基二极管组成，通过在有源层表面沉积交叉指型金属电极。MSM光电二极管由于每单位面积的低电容而具有快速操作。该结构简单且易于制造和集成。然而，由于交叉指型电极覆盖有源区，因此存在固有的低响应率。MSM光电二极管具有高增益，易于与读出电路集成。交叉指型电极需要靠近在一起以保持器件性能，但这会降低响应率，因为它会阻挡部分入射光，并且光从表面金属的反射是一个问题。可见光谱和紫外光谱之间有很好的对比度，带宽很宽。

2）PN光电探测器

        p-n光电二极管是由允许光穿透p-n结的材料制成的p-n二极管。它具有快速的响应速度和低暗电流，并且可以在没有施加偏压的情况下运行，因此消耗的功率更少。光响应与光功率呈线性关系。ꞵ-Ga2O 3器件对可见光谱的光有很好的抑制作用，但时间响应受到p掺杂的限制。

        P-N光电探测器通常由具有几何结构的相反掺杂类型的结组成。工作机制基本上依赖于光伏效应：由于功函数的差异，电荷转移发生在两个半导体之间，直到它们的费米能级对齐。与此同时，界面附近的自由电荷区域被耗尽，并产生了内置电场。因此，由于平衡态下两个半导体的允许能态的不连续性，形成了阻止电荷载流子流过结的能垒。在光照下，能量高于带隙的光子被半导体吸收，从而在结两侧的材料中产生电子-空穴对。在从结开始的扩散长度内产生的电子和空穴行进到空间电荷区，在那里它们被内置电场隔开，然后被推向相反的方向。p–n光电二极管可以在两种模式下工作：光伏（在零偏压下工作）和光电导（在反向偏压下操作）。在第一种模式下，由于相对较低的暗电流，光电二极管通常具有改进的比探测率（D*）和最大的线性度和灵敏度。在反向偏压下，耗尽区将变宽，由于传输时间缩短和二极管电容降低，光电二极管可以具有更快的响应速度。

3）P-I-N光电探测器

        P-I-N光电二极管类似于P-N光电二极管，除了在P和N材料之间添加了一个本征层。在p-i-n结光电二极管中，吸收的光子产生电子-空穴对，由于反向偏压，这些电子-空穴配对被n层和p层收集。结中产生的载流子经历高电场并迅速分离，使探测器具有快速响应。此外，本征层的添加改善了吸收并提高了量子效率。为了减小电容，可以增加本征层的厚度。然而，较厚的固有层会增加传输时间。结对器件性能至关重要，因为如果结中发生复合，器件性能会降低。该结构具有良好的紫外-可见光抑制比、清晰的光谱响应截止和快速的响应时间。

4）肖特基光电探测器

        由于没有可靠稳定的p型掺杂β-Ga2O3，导致双极器件的缺乏，以及异质结的复杂性，人们需要寻找其他方法来实现电荷载流子的有效分离。而肖特基结构正好可以实现这一需求。肖特基势垒光电二极管已被广泛研究并用作紫外探测器。，这些器件显示出的优点包括：由于光伏效应，无需外部电源即可运行，制造简单低成本，无需高温扩散过程，高量子效率，低暗电流，以及由于肖特基势垒的存在，高UV/暗电流比，高速响应和高光敏性。因此，大多数基于β-Ga₂O 3的光电探测器都是肖特基型结构。

3. Ga2O3日盲探测器应用

        日盲深紫外光电探测器在环境监测、医学诊断、工业制造等多个领域具有重要的应用。在环境监测领域，该探测器可用于监测空气污染物、水质污染、化学气体浓度等方面，对环境保护和安全监测具有重要意义；它可用于医学诊断的医学成像、生物荧光标记、细胞成像等方面，有助于提高医学诊断的准确性和效率；可用于光通信中深紫外光信号的接收和检测，促进光通信技术的发展和应用；在工业制造中可以实现对工件的精确控制和监控，提高工业制造的质量和效率。

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