溶液塗布熱分解法による(GaIn)2O3薄膜の作製とソーラーブラインドUVセンサーへの応用

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EFM25020

グループ名：【C】電子・情報・システム部門 電子材料研究会

発行日：2025/11/22

タイトル(英語)：Fabrication of (GaIn)2O3 Thin Films by Chemical Solution Deposition and Their Application to Solar-Blind UV Sensors

著者名：堀部 彰人(大阪工業大学),山崎 伊織(大阪工業大学),中野 有貴(大阪工業大学),鶴山 大翔(大阪工業大学),廣芝 伸哉(大阪工業大学),小山 政俊(大阪工業大学),小池 一歩(大阪工業大学)

著者名(英語)： Akito Horibe(Osaka Institute of Technology),Iori Yamasaki(Osaka Institute of Technology),Yuki Nakano(Osaka Institute of Technology),Hiroto Tsuruyama(Osaka Institute of Technology),Noubuya Hiroshiba(Osaka Institute of Technology),Masatoshi Koyama(Osaka Institute of Technology),Kazuto Koike(Osaka Institute of Technology)

キーワード：酸化ガリウム,酸化インジウム,酸化ガリウムインジウム,溶液塗布熱分解法,ＵＶ光検出器,Ga2O3,In2O3,(GaIn)2O3,Chemical Solution Deposition,UV photodetector

要約(日本語)：C面サファイア基板上に溶液塗布熱分解法でMonoclinic (β)相(Ga1-xInx)2O3混晶膜を成膜し，MSM型UV検出素子へ加工した。In組成比をx=0からx=0.3まで変化させたところ，β相を保ちながら光学バンドギャップが約4.9 eVから約4.3 eVへ減少した。x=0.21の混晶膜を用いた光検出素子は，UV-C光の照射に対して2.4×10^3 A/Wという高い応答感度を示す一方，可視光に対してほとんど応答を示さなかった。このことから本素子はソーラーブラインドのUV検出素子としての可能性を有している。

要約(英語)：Monoclinic (β)-phase (Ga1-xInx)2O3 alloy films were deposited on a c-plane sapphire substrate using the chemical solution deposition method and subsequently fabricated into metal-semiconductor-metal (MSM)-type ultraviolet (UV) photodetectors. By varying the indium composition ratio from x = 0 to x = 0.3, the optical bandgap was monotonically reduced from ~4.9 eV to ~4.3 eV while maintaining the β phase. A photodetector using the alloy film with x = 0.21 exhibited high sensitivity (2.4 × 10^3 A/W) to UV-C light. However, the film also exhibited a slight response to UV-B and UV-A light, despite its optical bandgap energy being located in the UV-C wavelength region. This phenomenon is thought to arise because the oxygen vacancies generated in the film by alloying In2O3 and Ga2O3 form deep levels, which allow the photoexcited carriers to be excited into the conduction band.

本誌：2025年11月25日-2025年11月26日電子材料研究会

本誌掲載ページ：53-56p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：742Kバイト