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Enhanced Photodetector Performance of Nanostructured MoO3-x Thin Films by Inert Annealing

光电流 退火(玻璃) 材料科学 欧姆接触 薄膜 分析化学(期刊) 光电探测器 光电导性 惰性气体 光电子学 纳米技术 化学 有机化学 图层(电子) 冶金 复合材料
作者
Anibrata Mondal,Y. Ashok Kumar Reddy
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:24 (3): 2726-2733 被引量:3
标识
DOI:10.1109/jsen.2023.3344228
摘要

In this research work, the effect of annealing temperature on the performance of molybdenum trioxide (MoO3)-based metal–semiconductor–metal (MSM) planar-structured ultraviolet (UV) photodetector is studied. The MoO $_{{3}-{x}}$ thin films are grown at 5.0% of oxygen partial pressure onto the SiO2/Si substrate through the sputtering technique. Later, the as-deposited thin films are inertly annealed at 150 °C, 250 °C, and 350 °C in the ambience of inert gas (Ar). From the field emission scanning electron microscopy (FESEM) image, the prominent formation of nanorod-based morphology is observed for the sample annealed at 350 °C and it can increase the surface-area-to-volume ratio of the sample, which helps it to produce more number of charge carriers and causes to increase the photocurrent of the device. The current–voltage ( ${I}$ ${V}$ ) characteristics of the Ag/MoO $_{{3} -{x}}$ /Ag-based test devices depict the ohmic contact in the Ag-MoO $_{{3} -{x}}$ interface. The sample annealed at 350 °C shows a high photocurrent of $21.21 \mu \text{A}$ , a fast response time of 60 ms, and a high responsivity of 2.905 A/W. Finally, this research work could provide a platform for the advancement of superior photodetectors in optoelectronics devices.
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