铈掺杂氧化镁薄膜：调控电子与光学特性实现高性能MOS光电二极管

本综述系统阐述了通过铈（Ce）掺杂调控氧化镁（MgO）薄膜电子与光学特性的创新策略。研究采用喷射雾化热解（JNSP）技术，首次实现Ce掺杂MgO薄膜在金属氧化物半导体（MOS）光电二极管中的应用，显著提升光电流响应度（67.14 mA/W）与势垒高度（0.84 eV），为紫外光探测器与多功能光电子平台提供了低成本高性能解决方案。

　　

章节亮点 (Highlights)

薄膜制备 (Thin film preparation)

通过喷射雾化热解（JNSP）技术制备了三种不同掺杂浓度（3、5和7 wt%）的铈掺杂氧化镁（MgO+Ce）薄膜。采用高纯度镁盐和铈盐溶于蒸馏水形成前驱体溶液，经持续搅拌至澄清均匀。玻璃基底经过严格清洗流程： detergent 浸泡、去离子水冲洗、超声波震荡...

XRD分析 (XRD – Analysis)

如图3所示，XRD图谱揭示了不同铈掺杂浓度（3%、5%、7%）对MgO薄膜结构特征的影响。衍射角（2θ）范围覆盖10°至80°，衍射峰对应MgO晶体特定晶面，为材料晶体结构演变提供关键洞察...

光电二极管性能测试 (Photodiode examination of the fabricated Cu/MgO+Ce/n-Si structured MOS Schottky barrier diode)

基于材料表征结果，7 wt% Ce掺杂样品被选作二极管制备最优选项。依前述工艺制备的Cu/MgO+Ce/n-Si结构MOS肖特基势垒二极管（SBD）在明暗条件下进行评估（图14）。图15所示的电流-电压（I-V）特性曲线显示...

结论 (Conclusion)

本研究通过JNSP技术实现铈掺杂对MgO薄膜结构的精准调控。在7 wt%掺杂浓度下，薄膜呈现2.98 nm的微小晶粒尺寸、3.82 eV的窄化带隙以及改善的晶粒连通性，这些特性对增强光电器件中的电荷传输与光物质相互作用至关重要...