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蘇州納米所在氮化鎵基納米柱材料和探測(cè)器領(lǐng)域取得進(jìn)展
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作者:雋思半導(dǎo)體設(shè)備部
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發(fā)布時(shí)間: 2022-06-30
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氮化鎵（GaN）作為寬禁帶半導(dǎo)體，是第三代半導(dǎo)體的代表性材料，其為直接帶隙材料，具有發(fā)光效率高、熱導(dǎo)率大、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在照明、顯示、探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域有較高應(yīng)用價(jià)值。低維（如納米柱、量子點(diǎn)）GaN基材料因其獨(dú)特的物理特性，受到廣泛關(guān)注。中科院蘇州納米所陸書龍團(tuán)隊(duì)利用分子束外延（MBE）技術(shù)開展了GaN基納米柱材料外延生長(zhǎng)的研究，基于納米柱結(jié)構(gòu)的GaN基探測(cè)器有望獲得良好的柔韌性，可以拓展GaN基材料在光電探測(cè)器領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。
在前期柔性GaN基納米柱薄膜快速剝離技術(shù)和相關(guān)探測(cè)器件的基礎(chǔ)上（ACS Appl. Nano Mater. 2020, 3: 9943；ACS Photonics 2021, 8: 3282；Materials Advances, 2021, 2: 1006），該團(tuán)隊(duì)利用轉(zhuǎn)移的(Al,Ga)N納米柱薄膜制備出一種柔性自驅(qū)動(dòng)紫外探測(cè)器，該器件具有較高的紫外/可見(jiàn)光抑制比（977）、比探測(cè)率（2.51×1011 Jones）和透明度（Max: 81%）。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該自驅(qū)動(dòng)探測(cè)器具有良好的柔韌性（圖1），500次的大幅彎折之后，器件的光電流強(qiáng)度仍保持穩(wěn)定。此外，GaN基材料穩(wěn)定的物化性質(zhì)和器件鈍化工藝使探測(cè)器在長(zhǎng)時(shí)間的光照測(cè)試（6000s）、耐久度測(cè)試（30天）后依然具有良好穩(wěn)定性。
上述研究成果以Flexible self-powered photoelectrochemical photodetector with ultrahigh detectivity, ultraviolet/visible reject ratio, stability, and a quasi-invisible functionality based on lift-off vertical (Al,Ga)N nanowires為題，發(fā)表在Advanced Materials Interfaces上，并被期刊選為背封面。
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