近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)龍世兵課題組提出了一種Ga2O3光電探測(cè)器的交變柵壓調(diào)制方案，為光電探測(cè)器的研究提供了新的思路。日盲光電探測(cè)器在現(xiàn)今世界的光電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，然而幾乎所有基于光電導(dǎo)效應(yīng)的日盲光電探u測(cè)器都面臨著響應(yīng)速度和速度兩難困境（Responsivity & Speed dilemma，以下簡(jiǎn)寫(xiě)為RS困境）的問(wèn)題，即高的響應(yīng)度會(huì)導(dǎo)致相對(duì)長(zhǎng)的衰減時(shí)間。材料中的陷阱中心延長(zhǎng)了載流子壽命，光照下較高濃度的移動(dòng)載流子有利于更高的響應(yīng)度，但陷阱的作用延長(zhǎng)了光照消失后陷阱中心的捕獲和去捕獲過(guò)程，從而導(dǎo)致器件的高響應(yīng)度是以犧牲響應(yīng)速度為代價(jià)，這就是光電探測(cè)器典型的RS困境問(wèn)題 （圖1a）。RS困境在基于氧化鎵的光電探測(cè)器中尤為突出，即使在高質(zhì)量晶體材料中，也存在固有的捕獲中心導(dǎo)致該現(xiàn)象的產(chǎn)生。

該研究成果以“Breaking the responsivity-speed dilemma of a-GaOx photodetector by alternating gate modulation”為題發(fā)表在 Science China Information Sciences 2023年第66卷第12期。本文第一作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士畢業(yè)生張中方（現(xiàn)西湖大學(xué)博士后），通訊作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院龍世兵教授、趙曉龍副研究員。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及中科大微納研究與制造中心的支持。