【国际论文】由喷涂 n 型 Ga₂O₃ 与溅射 p 型 NiO 和 Cu₂O 制成的异质结器件

        近期，由AIT奥地利理工学院的研究团队在学术期刊《Nanomaterials》发布了一篇名为Heterojunction Devices Fabricated from Sprayed n-Type Ga₂O₃, Combined with Sputtered p-Type NiO and Cu₂O（由喷涂 n 型 Ga₂O₃ 与溅射 p 型 NiO 和 Cu₂O 制成的异质结器件）的文章。

摘要

        本文报道了由用基于水的溶液在高温下利用超声雾化喷涂法沉积的n型Ga₂O₃层与通过射频和反应性直流磁控溅射法沉积的p型NiO和Cu₂O层组成的异质结的性质。在对单层性质进行全面研究后，制备在铟锡氧化物（ITO）涂层玻璃上的结构显示出高整流性能，在模拟太阳光照下，Ga₂O₃/Cu₂O异质结的开路电压为940 mV，Ga₂O₃/NiO异质结为220 mV。这在实践中证明了喷涂Ga₂O₃与Cu₂O之间的有利能带对齐，具有小的导带偏移，以及Ga₂O₃/NiO的情况下两个能带的大偏移。观察到两种异质结之间的击穿因子存在较大差异，表明异质界面具有独特的性质。此外，研究表明，高温沉积的Ga₂O₃与ITO接触之间的界面不会妨碍电子输运，为太阳能电池和光电子器件结构的设计提供了新的可能性。

图 1. 单层 (a) Ga₂O₃(30)、(b) NiO(40)和 (c) Cu₂O(40)，以及相应的粗糙度均方根值。

图 2. 的原子力显微镜（AFM）图像：(a) ITO 衬底、(b) ITO/Ga₂O₃(15)、(c) ITO/Ga₂O₃(15)/NiO(20)、(d) ITO/Ga₂O₃(15)/Cu₂O(100)和 (e) ITO/Ga₂O₃(15)/Cu₂O(300)堆栈，以及获得的粗糙度均方根值。