Breitbandige photoelektrische Detektoren haben eine wichtige Anwendungsbedeutung in den Bereichen Bildgebung, Kommunikation und Spektralanalyse. In dieser Arbeit wurde ein mikrometergroßer einkristalliner Sb₂S₃ mit hoher Kristallqualität mittels chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt, dessen Defektdichte nur 4,8×10¹⁰ cm^-3 beträgt. Mit der Software SCAPS-1D wurde ein Sb₂S₃/GaAs-Heterojunktionsmodell erstellt. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Verringerung der Defektdichte von Sb₂S₃ dazu beiträgt, den Ausgangsstrom und die spektrale Empfindlichkeit der Heterojunktion zu verbessern, insbesondere im UV- und sichtbaren Wellenlängenbereich. Darauf basierend wurde ein breitbandiger selbstgetriebener Photodetektor auf der Basis der Sb₂S₃-Einkristall/n-GaAs-Heterojunktion aufgebaut, der im weiten Spektralbereich von 300 bis 1000 nm eine hervorragende photoelektrische Reaktionsleistung zeigt. Bei einer optischen Leistungsdichte von 0,4 mW/cm² erreichte die Empfindlichkeit bei 830 nm den Höchstwert von 200 mA/W, die Nachweisrate überstieg 3×10¹⁰ Jones, die -3 dB-Bandbreite lag über 1 kHz, und die Anstiegs-/Abfallzeiten betrugen jeweils 134 μs und 223 μs. Diese Studie bietet einen praktikablen Weg zur Gestaltung und Herstellung hochleistungsfähiger, breitbandiger und energiesparender Photodetektoren und zeigt ein gutes Anwendungspotenzial im Bereich der integrierten Optoelektronik und Sensorik.

Sb₂S₃-Einkristall;Photodetektor;SCAPS-1D;Breitbandig