Ferroelectric effect in oxide based pyro-phototronic photodetector

Abstract

Growing number of photodetectors in use might require sheer amounts of energy to power them and in order to prevent that, studies on self-powered detectors are gaining more popularity. A common approach synergistically couples multiple effects, to combine all of their advantages. In this work we attempt to refine characteristics of a pyro-phototronic device, based on Si/SnOx/ZnO heterojunction, by the introduction of a ferroelectric BCZT (0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3–0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3) layer. The influence of the ferroelectric polarization on the performance of the detector is observed, however the enhancement of electric field does not result in improvement of detection parameters.

Rosnąca liczba fotodetektorów używanych dookoła nas może w przyszłości wymagać ogromnych nakładów energii do zasilania. By temu zapobiec, popularnym przedmiotem badan są fotodetektory samozasilające, powszechnie opierające się na strukturach wykorzystujących jednocześnie wiele różnych efektów. W tej pracy staramy się poprawić parametry detektora pirofototronicznego bazującego na złączu Si/SnOx/ZnO, wprowadzając do niego ferroelektryczną warstwę BCZT (0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3–0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3). Obserwujemy wpływ polaryzacji ferroelektryka na osiągi urządzenia, jednak zwiększenie pola elektrycznego nie skutkuje poprawą parametrów detekcji.