高性能かつ低コストの酸化亜鉛（ZnO）ベースの紫外線検出器を得るために、GaをドープしたZnO（ZnO:Ga）を光感受性層として使用し、水熱法で異なるGaドープ濃度のZnO:Gaマイクロロッドを合成した。GaとZnの原子比はそれぞれ0%（非ドープ）、0.5%、1%、2%、および4%である。すべての試料の結晶構造はX線回折装置（XRD）でテストされ、いずれも六方晶のウルツ鉱型ZnO構造であることが確認された。走査型電子顕微鏡（SEM）で形態を観察した結果、すべて棒状構造を呈していた。さらに、フォークフィンガーパターンのフッ素ドープスズ酸化物（FTO）導電ガラス基板を作製し、異なるGaドープ濃度のZnO:GaマイクロロッドをそれぞれFTO上に塗布して5種類の単純構造の紫外線検出器を得て、その性能を系統的に研究した。結果は、すべてのZnO:Gaマイクロロッド紫外線検出器が365 nmの紫外線に良好な応答を示すことを明らかにした。特に、1% GaドープZnO:Gaマイクロロッド紫外線検出器が最良の性能を示し、365 nm波長での感度、ゲインおよび比検出率はそれぞれ13.13 A/W（5 V）、44.63（5 V）、3.31×10^12ジョーンズ、応答時間と減衰時間はそれぞれ12.3秒と36.4秒であった。これは、ZnOマイクロロッドへの適切なGaドープが紫外線検出器の性能を効果的に向上させることを示している。本研究はZnO:Ga材料に基づく紫外線検出器および関連デバイスの発展に寄与するものである。

紫外線検出器;ガリウムドープ酸化亜鉛;マイクロロッド;水熱法;感度