材料学院王相虎团队在宽禁带Ga2O3日盲紫外光通信领域取得新突破

发稿时间:2023-03-06浏览次数:10

紫外光通信系统是一种新型通信手段,与常规通信系统相比有很多优势(例如灵活、低窃听、全方位、非视距通信等),主要应用于短距离的、保密通信等场景。β-Ga2O3的禁带宽度为4.8-5 eV,具有良好的电学特性(迁移率大于200 cm2/V·s)和击穿场~ 8 MV/cm,非常适合应用于紫外光电子器件、功率器件等,是世界各主要国家研发的关键战略领域。

我校材料学院王相虎教授团队与哈尔滨工业大学矫淑杰教授团队,利用光刻和剥离工艺研制出β-Ga2O3肖特基二极管,获得了极高量子效率(外部量子效率(EQE)达到896.81%)和信噪比,并阐明了光电转化物理图像,实现了超高真的日盲紫外通讯。相关成果发表在国际知名学术期刊Materials Today Physics(11.021/Q1)上,王相虎教授为共同通讯作者

文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542529323000688。 

近年来,我校材料学院在“大型铸锻件协同创新中心和大件热制造工程技术中心”平台基础上,积极拓展学科科研新的增长点,王相虎教授团队与哈尔滨工业大学、中山大学等研发单位合作,发挥各自优势,围绕国家战略“第三代宽禁带半导体”开展有组织科研,获得了一批创新成果。(供稿:材料学院)

       

 FIG. 1 Schematic graph of β-Ga2O3 Schottky photodiode

                  

FIG 2 (a) IV characteristics in the dark and under 248 nm illumination, (b) theresponsivity spectra, (c) external quantum efficiency (EQE) and detectivity (), (d) It characteristics under 248 nm illumination of β-Ga2O3 Schottky photodiodes with different d.

 

  

 FIG 3 (a) the calculated band structure of β-Ga2O3, where conduction-band minimum(CBM) of β-Ga2O3 set at Γ point and the valence-band maximum (VBM) located on the Γ-L line. (b) thermodynamic transition level of native vacancies.

 

  

FIG. 4 Schematic diagram of β-Ga2O3 based solar-blind ultraviolet communication system.