Nos últimos anos, detectores fotovoltaicos ultravioleta autoalimentados tornaram-se um foco de pesquisa nos campos militar e civil, pois podem operar sem qualquer polarização externa. O titanato de bário (BTO), como um material ferroelétrico de banda proibida larga, possui boas propriedades ferroelétricas, piezoelétricas e termoelétricas, sendo capaz de gerar um campo de polarização espontânea intrínseca para separar portadores fotogerados, realizando assim a detecção fotovoltaica ultravioleta autoalimentada. Até o momento, os detectores fotovoltaicos baseados em BTO alcançaram grandes avanços; no entanto, além do uso de materiais monocristalinos de alta qualidade, os dispositivos relatados frequentemente apresentam baixa sensibilidade (10^-8~10^-7 A·W^-1). Neste trabalho, utilizamos uma técnica de pulverização por radiofrequência de baixo custo para fabricar um detector fotovoltaico ultravioleta autoalimentado de alto desempenho com estrutura heterojunção p-i-n NiO/BTO/ITO. Ao acoplar o campo de despolarização ferroelétrica do BTO com o campo elétrico interno da junção p-i-n, a separação e o transporte dos portadores fotogerados podem ser aprimorados de forma eficaz. Portanto, sob polarização positiva e iluminação ultravioleta de 255 nm, a sensibilidade pode atingir 3,4×10^-5 A·W^-1, muito superior a outros detectores ultravioleta baseados em BTO amorfo e cerâmico relatados anteriormente. Além disso, o dispositivo apresenta tempo de resposta rápido de 0,3 s/0,4 s. Este trabalho oferece uma nova estratégia para melhorar o desempenho dos detectores fotovoltaicos de BTO.

Titanato de bário;polarização ferroelétrica;autoalimentação;detector fotovoltaico ultravioleta;junção p-i-n;campo de despolarização