氮化铝微米带真空紫外探测器：高选择性、快速响应与热稳定性的突破

本研究通过物理气相传输法(PVT)制备了高质量ab面取向生长的氮化铝(AlN)单晶微米带，并构建金属-半导体-金属(MSM)结构光电探测器。该器件在185 nm真空紫外(VUV)波段表现出1293的高抑制比(R185/R310)，光暗电流比(PDCR)超1000，响应速度达170 ns/53 μs，且在150°C高温下保持稳定，为无滤光片紧凑型VUV探测器提供了理想解决方案。

　　

Highlight亮点

本研究采用物理气相传输(PVT)法生长的氮化铝(AlN)单晶微米带，成功实现了兼具高光谱选择性、快速响应和优异热稳定性的真空紫外(VUV)光电探测器。

Results and discussion结果与讨论

通过PVT法制备的AlN微米带呈现毫米级长度（图1a-c）。X射线衍射(XRD)显示所有衍射峰均对应六方相AlN，晶格参数为a = b = 3.110 ?，c = 4.980 ?。拉曼光谱在244.2 cm^-1(E₂低)、610.5 cm^-1(A₁ TO)、652.1 cm^-1(E₂高)和897.2 cm^-1(E₁ TO)处显示出特征峰，证实了材料的优异结晶质量。

Conclusion结论

我们基于PVT法制备的高质量AlN单晶微米带开发出VUV光电探测器，该器件具有1293的高抑制比(R₁₈₅/R₃₁₀)、超1000的光暗电流比(PDCR)以及13 mA/W的响应度。170 ns/53 μs的超快响应特性与150°C高温下的稳定性能，使其成为空间探测等极端环境应用的理想选择。