光电工程
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2018年45卷第2期
封面文章:石雄林,刘宏宇,候爽,等. 表面等离子体在氧化镓基紫外探测器中的应用[J]. 光电工程,2018,45(2):170728.

虽然紫外辐射在整个太阳辐射中仅占到10%,但这部分的紫外辐射对人类的生存与发展以及生态系统的稳定具有重大的意义。
电子科技大学电子薄膜与集成电路国家重点实验室的研究团队为了进一步改善beta-氧化镓基紫外探测器的性能,提出了局域表面等离子体共振在探测器中的应用。在本研究工作中,利用快速热退火的方法在beta-氧化镓薄膜表面形成了粒子直径呈正态分布的铝纳米粒子,粒子的平均直径约为23 nm。研究发现,铝纳米粒子的存在能够有效降低探测器的背景噪声,同时提高探测器的光响应度和探测率。主要原因是铝纳米粒子氧化后形成的氧化铝钝化beta-氧化镓表面,使得器件暗电流降低;除此之外,铝纳米粒子的存在增强beta-氧化镓薄膜对日盲紫外光的吸收;另外,铝纳米粒子中的电子在紫外光作用下与光子发生耦合共振,使铝纳米粒子附近的磁场增强,从而为beta-氧化镓内的价带中的电子跃迁到导带提供更多能量。
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