紫外敏感和高能效的氧化物光电晶体管，通过InZnO半导体的纳米级厚度工程和栅极偏置调制实现

作者：

张璇，恩宗柱，李宗民，朴成圭，Sung Woon Cho

摘要

非晶氧化物半导体光电探测器具有优异的紫外吸收和光载流子传输特性，在黑暗中产生低暗电流，在紫外照射下表现出高光响应，是极具前景的超灵敏和高能效紫外PD。在此，我们通过氧化物半导体的纳米级工程和栅极偏置条件的适当调制来展示对紫外线敏感且节能的氧化物光电晶体管。氧化物光电晶体管的暗电流和光电流在氧化物半导体薄膜的厚度方面表现出权衡关系。超薄InZnO由于其低光响应而不利于制造紫外敏感的PD。相比之下，过厚的InZnO由于其高暗电流而不利于制造高能效的UV PD。然而，最佳膜厚为8 nm的InZnO薄膜由于其低的内在载流子浓度和足够的紫外吸收深度，可以同时提供超薄和过厚外壳的优点。因此，通过使用 8 nm 厚的 InZnO 半导体并应用适当的栅极偏置调制，实现了具有高紫外传感性能 、低功耗工作能力和出色可重复性的 InZnO 光电晶体管。