Широкополосные фотоэлектрические детекторы имеют важное значение в таких областях, как изображение, связь и спектральный анализ. В данной работе методом химического осаждения из паровой фазы был изготовлен микрометровый однокристаллический Sb₂S₃ с высоким качеством кристалличности, плотность дефектов которого составляет всего 4,8×10¹⁰ см^-3. С помощью программного обеспечения SCAPS-1D была создана модель гетероперехода Sb₂S₃/GaAs. Результаты моделирования показали, что снижение плотности дефектов Sb₂S₃ способствует повышению выходного тока и спектральной чувствительности гетероперехода, особенно в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. На этой основе был создан широкополосный самозапускающийся фотодетектор на основе гетероперехода из однокристаллического Sb₂S₃/n-GaAs, который демонстрирует отличные фотоэлектрические характеристики в широком спектральном диапазоне от 300 до 1000 нм. При плотности световой мощности 0,4 мВт/см² максимальная чувствительность при 830 нм составила 200 мА/Вт, показатель обнаружения превысил 3×10¹⁰ Джоунс, -3 дБ полоса пропускания составила более 1 кГц, времена нарастания/спада составили соответственно 134 мкс и 223 мкс. Данное исследование предоставляет реализуемый путь для разработки и изготовления высокопроизводительных широкоспектральных фотодетекторов с низким энергопотреблением и демонстрирует хороший потенциал применения в области интегрированной оптоэлектроники и сенсорики.

Однокристаллический Sb₂S₃;Фотодетектор;SCAPS-1D;Широкополосный