Breitband-Photodetektoren haben einen wichtigen Anwendungswert in den Bereichen Bildgebung, Kommunikation und Spektralanalyse. In dieser Arbeit wurde mittels chemischer Gasphasenabscheidung ein einkristallines Sb₂S₃ im Mikrometerbereich mit hoher Kristallqualität 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 ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich. Darauf basierend wurde ein breitbandiger selbstangetriebener Photodetektor auf Basis der Sb₂S₃-Einkristall/n-GaAs-Heterojunktion aufgebaut, der im Wellenlängenbereich von 300 bis 1000 nm eine hervorragende photoelektrische Reaktionsleistung zeigte. Bei einer optischen Leistungsdichte von 0,4 mW·cm⁻² erreichte die Empfindlichkeit bei 830 nm maximal 200 mA·W⁻¹, die Nachweisrate überstieg 3×10¹⁰ Jones, die -3 dB-Bandbreite lag über 1 kHz, und die Anstiegs-/Abfallzeiten betrugen jeweils 134 μs bzw. 223 μs. Diese Studie bietet einen praktikablen Weg zur Gestaltung und Herstellung leistungsfähiger, breitbandiger und energieeffizienter Photodetektoren und zeigt ein gutes Anwendungspotenzial im Bereich der integrierten Optoelektronik und Sensorik.

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