太阳集团网址8722电气与控制工程系王霞博士在《Chinese Physics B》发表题目为:Band offsets and electronic properties of the Ga2O3/FTO heterojunction via transfer of free-standing Ga2O3onto FTO/glass的论文。

随着国家“3060”绿色低碳战略的不断实施,提升能源利用及转换率已成为各行各业的发展共识。高效节能和自供电器件的研发已成为半导体领域的研究热点。我国人口众多,是一个能源使用、消耗大国,发展新型节能电子器件、降低电子设备的使用能耗具有重要意义。
超宽禁带半导体氧化镓(Ga2O3)以效率优势带动节能优势,切合光电子、电力电子和微波射频等领域高效节能需求,在于大功率和深紫外探测领域有重要的应用前景,已成为美国、日本、德国等国家乃至国际半导体科研领域的研究热点和竞争焦点。2012年美国空军研究室(AFRL)探索氧化镓特性,发现其在快速功率开关和射频功率应用方面有颠覆性的潜力。日本富士经济2019公布的Wide Gap功率半导体元器件全球市场预测,2030年氧化镓功率元件市场规模会比GaN功率元件规模要大。
在Ga2O3基器件性能的优化中,价带偏移和导带偏移对Ga2O3异质结的设计是一个很重要的电学参数,这是由于能带偏移决定光电器件中电子和空穴传输的势垒高度,很大程度上决定器件的光电性能。
在这项研究中,基于Kraut方法,利用x射线光电子能谱研究了Ga2O3/FTO异质结的能带偏移,结果表明,Ga2O3/FTO异质结呈Ⅱ型排列,导带偏移为1.66 eV,价带偏移为−2.41 eV。此外,还测量了Ga2O3/FTO异质结构在黑暗和深紫外光照射条件下(254 nm UV)的光电性能。该研究为基于宽禁带半导体Ga2O3的氧化物异质结构器件的设计和构建提供了一定的指导意义。