Los detectores fotoeléctricos de banda ancha tienen un valor importante en los campos de imagen, comunicación y análisis espectral. En este artículo, se preparó un monocristal de Sb2S3 a escala micrométrica con alta calidad de cristal utilizando el método de deposición química en fase vapor, con una densidad de defectos de solo 4.8×1010 cm-3. Mediante el software SCAPS-1D, se estableció un modelo de heterounión Sb2S3/GaAs, y los resultados de simulación mostraron que reducir la densidad de defectos del Sb2S3 ayuda a mejorar la corriente de salida y la respuesta espectral de la heterounión, especialmente en las bandas ultravioleta y visible. Sobre esta base, se construyó un detector fotoeléctrico autoimpulsado de banda ancha basado en la heterounión monocristalina Sb2S3/n-GaAs, que exhibe un rendimiento excelente de respuesta fotoeléctrica en un amplio rango espectral de 300 a 1000 nm. Bajo una densidad de potencia luminosa de 0.4 mW/cm2, la responsividad en 830 nm alcanzó un máximo de 200 mA/W, con una detectividad que superó los 3×1010 Jones, ancho de banda -3 dB superior a 1 kHz, y tiempos de respuesta de subida/bajada de 134 μs y 223 μs, respectivamente. Este estudio proporciona una vía factible para el diseño y fabricación de detectores fotoeléctricos de alto rendimiento, banda ancha y bajo consumo, mostrando un buen potencial de aplicación en el campo de la optoelectrónica integrada y sensores.
关键词
Monocristalino Sb2S3;Detector fotoeléctrico;SCAPS-1D;Banda ancha