【摘 要】
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近年来,人们对紫外探测器的需求日益增加,探测器的微型化、集成化和低功耗成为了人们研究的重点,自供电探测器不需要外加偏压即可正常工作的特点,对于实现小尺寸、低功耗器件具有重要意义。以氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga2O3）为代表的镓系宽禁带半导体有着禁带宽度大,抗辐射强,耐高温等特点,是制备紫外探测器良好的候选材料。本论文制备了石墨烯/GaN肖特基紫外探测器、Ni/β-Ga2O3肖特基紫外探测器和Ni
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近年来,人们对紫外探测器的需求日益增加,探测器的微型化、集成化和低功耗成为了人们研究的重点,自供电探测器不需要外加偏压即可正常工作的特点,对于实现小尺寸、低功耗器件具有重要意义。以氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga2O3）为代表的镓系宽禁带半导体有着禁带宽度大,抗辐射强,耐高温等特点,是制备紫外探测器良好的候选材料。本论文制备了石墨烯/GaN肖特基紫外探测器、Ni/β-Ga2O3肖特基紫外探测器和NiO/β-Ga2O3异质结紫外探测器,并探究了它们的光响应能力及自供电特性。主要的研究内容如下:1.引入了透明二维材料石墨烯,与Ga N结合,制备了具有高整流比、高响应能力的自供电石墨烯/GaN肖特基紫外探测器。通过将石墨烯转移至轻掺杂的Ga N材料表面并形成良好的肖特基接触,该器件有着高达10~8的整流比,接近于1的理想因子和相对较高的势垒高度（1.01 eV）。在零偏压下,该探测器对紫外光仍有很好响应,表现出很强的自供电特性,以及十分快速的响应速度（τr=221μs,τf=546μs）。当器件的反向偏压超过1 V时,此时探测器的响应过程转变为由陷阱态参与的光电导响应过程主导,响应度大大增加,这一点可以通过-1 V偏压时,石墨烯/GaN探测器的响应度和响应时间的快速增加来证明。2.用射频磁控溅射在氧化镓晶体上沉积NiO薄膜,制备出NiO/β-Ga2O3异质结紫外探测器;用电子束蒸镀在氧化镓晶体上沉积Ni/Au电极,制备出Ni/β-Ga2O3肖特基紫外探测器。通过测试得到NiO薄膜的光学禁带宽度为3.72 eV,本论文的氧化镓基紫外探测器有着很高的整流比（Ni/β-Ga2O3～10~9,Ni O/β-Ga2O3～10~8）,极低的暗电流（<10~7 A/cm~2）,Ni/β-Ga2O3（NiO/β-Ga2O3）紫外探测器的理想因子为1.17（2.27）,有着较高势垒高度1.23eV（1.53 eV）。在0V时光电流与入射光功率有着良好的线性关系表明这两种探测器的自供电特性优异。并且对于NiO/β-Ga2O3异质结紫外探测器来说,在深紫外探测时p型层NiO的响应仍占有一定的比重(R254nm/R280nm=8)。
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