近日,713贵宾会检测线路蒋大勇教授课题组通过采用独特的设计成功研制出了基于MSM结构的ZnO基紫外雪崩探测器,相关成果以“Avalanche Effect and High External Quantum Efficiency in MgZnO/Au/ZnO Sandwich Structure Photodetector” 为题发表在国际知名期刊《Advanced Optical Materials》(影响因子:8.286)上。第一作者为长春理工大学硕士研究生赵新景,通讯作者为长春理工大学蒋大勇教授。该项目得到了国家自然科学基金、吉林省中青年科技创新领军人才及团队项目的支持。
随着紫外探测技术的兴起,紫外探测器得到迅速发展,在很多军事领域和民用领域,如导弹或火箭尾焰的追踪、航空航天、火焰探测、环境监测等,都具有广泛和重要的应用。在众多紫外探测材料中ZnO基材料因其优异的性质和可调节的带隙形成了独特的半导体材料系统。日常生活对紫外探测的需求导致了紫外探测技术的巨大发展。进步要求开发速度更快、性能更好的紫外探测器。这就需要紫外探测器具有更高的增益和外量子效率。目前ZnO基紫外探测器研究的主要方向也都集中在提高器件的性能和外量子效率上。在众多提升器件增益和外量子效率的方式之中,雪崩效应因其具有高内部电流增益优势而受到了广泛的关注。然而目前得以实际应用的雪崩光电探测器都是p-n结构或p-i-n结构。ZnO 基材料由于本身存在难以形成P型掺杂的问题限制了其在雪崩探测器方向的发展。针对此问题,团队在MSM结构探测器的基础上设计并制备了MgZnO/Au/ZnO紫外雪崩探测器。该雪崩探测器具有低于65V的雪崩电压,并且在90 V的偏压下器件具有高达1115.18 A/W的响应度和502780%的外量子效率。上述研究成果为雪崩探测器的制备提供了一种新的思路,并为ZnO基雪崩探测器在传感和单光子探测方面的应用提供了可能的指导。