具有机械可调性能的独立式氧化物基紫外光电探测器

《Nano Letters》：Freestanding Oxide-Based UV Photodetectors with Mechanically Tunable Performance

本工作通过机电耦合效应（包括压电和Flexoelectric效应）在自由-standing ZnO Schottky 光探测器中实现了势垒高度（SBH）的调控，当外加力增大时，SBH从0.48 V提升至0.57 V，使响应度由10 mA·W?1提高至678 mA·W?1，检测度达7.9×1011 Jones。该成果表明应变工程在开发高性能可调谐氧化物紫外探测器中具有应用潜力。

　　

基于肖特基结的紫外线（UV）探测器具有高灵敏度、低噪声和抑制暗电流等优点。提高肖特基势垒高度（SBH）对于降低暗电流和提升整体器件性能至关重要。虽然最近柔性电效应已成为调节二维材料基探测器中SBH的一种有前景的策略，但其应用于氧化物基器件时受到基底引起的机械限制。在这里，我们展示了一种独立的ZnO肖特基光电探测器，该探测器利用机电耦合（包括压电效应和柔性电效应）来调节SBH并增强UV检测性能。随着施加力的增加，SBH从0.48 V升高到0.57 V，导致响应度从10 mA·W^–1显著提升至678 mA·W^–1，灵敏度从3.7 × 10⁹ Jones增加到7.9 × 10¹¹ Jones。这些发现突显了应变工程在独立氧化物半导体中开发高性能、可机械调节的UV光电探测器方面的潜力。