Detectores fotoelétricos de banda larga possuem grande valor de aplicação em áreas como imagem, comunicação e análise espectral. Neste artigo, foram preparados cristais únicos de Sb₂S₃ de alta qualidade cristalina na escala micrométrica por deposição química de vapor, com densidade de defeitos de apenas 4,8×10¹⁰ cm⁻³. Um modelo de heterojunção Sb₂S₃/GaAs foi estabelecido usando o software SCAPS-1D, e os resultados de simulação indicam que a redução da densidade de defeitos do Sb₂S₃ ajuda a melhorar a corrente de saída e a responsividade espectral da heterojunção, especialmente nas faixas ultravioleta e visível. Com base nisso, foi construído um fotodetector autossustentado baseado na heterojunção monocristalina Sb₂S₃/n-GaAs, que apresenta excelente desempenho de resposta fotoelétrica em uma ampla faixa espectral de 300 a 1000 nm. Com densidade de potência óptica de 0,4 mW·cm⁻², a responsividade máxima a 830 nm atingiu 200 mA·W⁻¹, a detectividade ultrapassou 3×10¹⁰ Jones, a largura de banda de -3 dB foi superior a 1 kHz, e os tempos de resposta de subida/descida foram 134 μs e 223 μs, respectivamente. Este estudo oferece um caminho viável para o design e fabricação de detectores fotoelétricos de alto desempenho, larga faixa e baixo consumo, mostrando bom potencial de aplicação em integração optoeletrônica e sensores.

Monocristal Sb₂S₃; detector fotoelétrico; SCAPS-1D; banda larga