科學家們利用離子注入合成的納米晶體製造出了紫外探測器

羅巴切夫斯基大學的科學家們多年來一直致力於開發在紫外光譜波段工作的太陽盲光電探測器（「Enhanced Solar-Blind Photodetection Performance of Encapsulated Ga2O3 Nanocrystals in Al2O3 Matrix」）。

在電子技術領域，這是一項重要的任務，因為這種裝置切斷波長高於280nm的發射，這有助於避免陽光的干擾，並在日光下記錄紫外線發射。

由於他們對深紫外線輻射的高度敏感和對陽光的不敏感，太陽能盲光電探測器具有廣泛且重要的應用，包括臭氧損傷檢測，噴氣發動機監測和火焰探測，」諾森比亞大學物理技術研究所實驗室負責人Alexey Mikhaylov說。

製造太陽能盲光電探測器的主要材料是寬隙半導體。下諾夫哥羅德的科學家與印度同事一起認為Ga2O3是一種有前途的半導體，其帶隙為4.4-4.9 eV，它可以切斷波長超過260-280 nm的發射，並且能夠檢測到深紫外線範圍內的發射。

用Al2O3矩陣（a）封裝的Ga2O3納米晶體的光電探測器的示意圖，包含Ga2O3納米晶體的被植入的Al2O3膜的TEM圖像（b），以及在不同電壓（c）下測量的光電探測器的響應度光譜。（圖片來源：羅巴切夫斯基大學）

現有的Ga2O3合成方法非常複雜，與傳統硅技術的兼容性很差。

此外，通過這些方法獲得的層通常具有許多缺陷。通過離子注入（現代電子學的基本技術），合成Ga2O3納米晶體為開發太陽能盲光電探測器開闢了新的可能性。

該光電探測器的響應光譜依賴性在250-270nm的波長範圍內表現出優異的太陽盲紫外特性，它還具有50mA /μW的高響應度。光電探測器的暗電流非常低，只有0.168 mA。

製造這樣一個探測器的過程包括通過離子注入在硅基上的Al2O3膜中合成Ga2O3納米晶體。通過這種方法獲得的探測器已經由科學家首次在世界上實現了。

因此，來自羅巴切夫斯基大學，印度理工學院和印度理工學院的國際研究團隊的聯合工作證明了製造光電探測器的可能性，該光電探測器能夠切斷太陽輻射（太陽能盲光電探測器），能夠在深紫外區工作，並且性能不比現有類似物低。

通過在離子注入的幫助下製造這種光電探測器，我們可以使用已有的「硅」技術，並使其適應新一代設備的製造。」Alexey Mikhaylov總結道。

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