基于单个CuGa2O4微米线的高性能柔性全波段日盲紫外光电探测器

《Materials Today Physics》：High-performance flexible full-band solar-blind UV photodetector based on individual CuGa 2O 4 microwire

本文报道了通过化学气相沉积（CVD）法制备厘米级CuGa2O4微米线，并基于此成功构建了柔性全波段日盲紫外（UV）光电探测器。该器件在280 nm紫外光照及10 V偏压下，实现了超低暗电流（2.96 pA）、超高光暗电流比（1.53×107）、高响应度（253.1 A/W）及快响应速度（0.20 s/0.55 s），且在弯曲状态下性能稳定，为日盲紫外探测提供了新材料与新思路。

　　

亮点

结论

通过化学气相沉积（CVD）方法成功制备了长度可达0.8厘米的CuGa₂O₄微米线。分析紫外-可见吸收光谱表明，CuGa₂O₄微米线的光学带隙为4.41 eV。我们在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性基底上，基于单个CuGa₂O₄微米线制作了柔性光电探测器。在280 nm紫外光照射和10 V偏压条件下，该探测器实现了高达253.1 A/W的响应度、112391.9%的外量子效率（EQE）以及高达1.53×10⁷的光暗电流比（I_light/I_dark）。此外，该光电探测器还表现出快速的响应速度（0.20秒/0.55秒）。重要的是，在不同弯曲角度（90°、120°和150°）下以及经过200次弯曲循环后，器件仍能保持与未弯曲状态下相同的光电流（45.2 μA），显示出稳定的可重复性。

结论

我们采用化学气相沉积（CVD）法制备了CuGa₂O₄微米线，其长度可达0.8厘米。CuGa₂O₄微米线的带隙为4.41 eV。我们在PET基底上基于单个CuGa₂O₄微米线制备了柔性光电探测器。在280 nm紫外光照射下，该探测器实现了253.1 A/W的高响应度、112391.9%的高外量子效率（EQE）以及高达1.53×10⁷的光暗电流比。此外，该光电探测器还表现出快速的响应/恢复时间。