Ga2O3 membrane nanodevices

Neste trabalho, tubos de β-Ga2O3, exfoliados a partir de um cristal em orientação (100) com uma nova técnica de exfoliação assistida por feixe de iões, foram usados para criar dispositivos para testar como fotodetetores e transístores de efeito de campo (FET). Primeiramente, o processo de fabricação dos dispositivos foi otimizado.

Este inclui a transferência de tubos para um novo substrato, um passo de recozimento no qual estes se desenrolam em membranas, a colocação de máscaras de sombra e a deposição de contactos elétricos. Os contactos seriam também otimizados e, para contactos de Ti/Au, foi encontrada uma temperatura ótima para a obtenção de contactos óhmicos por volta dos 500 °C, para recozimentos em atmosfera de N2, em concordância com a literatura.

Os dispositivos testados como fotodetetores provaram não ser insensíveis ao espetro solar (solar blind), mas mostraram respostas distintas nos casos em que os contactos são iluminados diretamente ou em que apenas a membrana recebe luz direta. Foram efetuadas medidas transientes, com tempos de resposta da ordem de 1 s medidos para a luz de uma lâmpada de deutério.

O dispositivo testado como FET encontrava-se em modo de depleção, com uma tensão de limiar de -23,2 V e um rácio on/off de 8600 para uma tensão de -10 V entre dreno e fonte. Como interruptor, o FET mostrou um tempo de resposta substancialmente mais baixo do que o tempo entre medidas, sendo este cerca de 1 s, bem como uma excelente estabilidade após 500 repetições.