光電検出器は、画像処理、通信、医療、環境モニタリング、生体センサーなどの分野で重要な応用を持ち、近年研究者の注目を集めています。強誘電薄膜材料を光吸収層として採用し、強誘電分極場を利用してキャリアの方向性運動を駆動することで、検出器のデバイス構造を大幅に簡素化し、製造コストを低減することができます。本研究では、溶液-ゲル法を用いて、フッ素ドープスズ酸化物（FTO）基板上にPbZr_0.52Ti_0.48O₃（PZT）強誘電薄膜を作製し、それに基づき高効率な自己駆動紫外光検出が得られました。形態、構造、電気的、強誘電特性の評価結果から、PZT薄膜表面は平滑で密であり、欠陥濃度は低く、強誘電特性は優れていることが示されました（常温での残留分極は2P_r = 35.2 μC/cm²、ヒステリシス電場は約 ~ 10⁵ V/cm オーダー）。さらに、高性能なAu/PZT/FTO構造の自己駆動型光電検出器を構築しました。0 Vバイアスにおいて、検出器の光応答度および比検出率はそれぞれ0.072 A/Wおよび4.35 × 10¹¹ Jonesであり、同種の報告済みデバイス結果より優れています。本研究結果は、PZT強誘電薄膜ベースの自己駆動型紫外光検出器の優位性を実証し、将来、構造が簡単で性能に優れた自己駆動型光電検出器の開発に一定の参考を提供します。

光電検出器; 自己駆動; 紫外光検出; 強誘電材料; PbZr_0.52Ti_0.48O₃