DS
Daning Shi
Author with expertise in First-Principles Calculations for III-Nitride Semiconductors
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(38% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
28
/
i10-index:
84
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Plasmonically-boosted high-performance UV self-biased photodetector based on SiC-based low-dimensional heterojunction via Pt nanostructures deposition

Mengxin Yu et al.Jun 15, 2024
While possessing fully superior electrical, optical and mechanical capabilities, the third-generation semiconductor SiC is extensively recognized as one of the most important candidates to developing high-temperature CMOS, intense-radiation hard detectors, high-power electron devices, and other fields. However, the fabrication of low-dimensional SiC structures presents a challenge, limiting its forward-looking applications, particularly for the miniaturized and integrated self-powered ultraviolet (UV) photodetectors. Herein, a high-performance UV photodetector, which involving a p-SiC film, a Ga-doped ZnO microwire coated by Pt nanoparticles (PtNPs@ZnO:Ga MW), a single-layer graphene (Gr) as transparent electrode, was constructed. The device exhibits pronounced UV photodetection capabilities, containing a high On/Off ratio (>105), a peak responsivity approaching 0.266 A/W, a specific detectivity exceeding 1.50 × 1013 Jones, and an exceptional external quantum efficiency closing to 98.7% upon 335 nm illumination at 0 V bias. The detector shows an admirable performance and quite competitive within their class. In the device, the surface-coated PtNPs enable to optimize ZnO:Ga/SiC interfacial performances containing significant enhancement of photoelectric conversion efficiency, efficient suppression of surface/interface defects and trapping centers, and other parameters, thus giving rise to qualitative enhancement of the overall detector properties. Simultaneously, the use of Gr electrode as transparent window allows for maximum UV light absorption and boosts transport properties for the photocarriers. This work presents a valuable reference for the development of high-performance low-dimensional SiC-based photodetecting devices, exploring an important step toward potential optoelectronic applications.
0
Citation2
0
Save
0

Ultrafast self-powered solar-blind ultraviolet photodetector based on Ga2O3 microwire/GaN p-n heterojunction using a single-layer graphene as electrode

Qinzhi Zhao et al.May 24, 2024
Solar-blind ultraviolet photodetectors with high sensitivity and rapid photoresponse time are indispensable for practical applications in medical imaging diagnostics, military surveillance, advanced manufacturing, and other fields. This study presents a high-performance self-powered solar-blind ultraviolet photodetector, which is based on a Ga 2 O 3 microwire (MW)/GaN p-n heterojunction, with a single-layer graphene employed as the top electrode. The device showcases excellent rectification and photovoltaic characteristics, with an open-circuit voltage of 1.95 V, establishing it as a remarkable self-powered detector. When illuminated by a 265 nm light at 0 V bias, the device demonstrates a responsivity of 108.7 mA/W, a specific detectivity of 4.2×10 12 Jones, and an external quantum efficiency of 51.0%. Remarkably, the device exhibits an extremely fast response speed, with rise/recovery times of 88.2/85 μs, and the response bandwidth is estimated to be 3.5 kHz. Furthermore, our exploration of utilizing the detector as an optical data receiver in optical communications enabled to produce promising results, indicating its forward-looking applications for solar-blind ultraviolet detection. This study offers a simple and practical method for developing high-performance self-powered solar-blind ultraviolet photodetectors using low-dimensional Ga 2 O 3 single-crystals, providing valuable insights for advancing research in optoelectronic devices that function without external power sources.