紫外光电探测器在保密通讯、天外星体探查、灾害天气预报、生物医学检测等多个军用及民用领域都有着非常广泛的应用。近年来，双端氧化镓（Ga2O3）光电探测器(PDs)被广泛研究，但由于氧化物半导体材料中普遍存在大量的氧空位(Vo)缺陷，由光照产生的光电导在光照撤除后长时间保持不变，这种持久光电导(PPC)效应会导致双端Ga2O3光电探测器的响应速度较慢，进而阻碍了器件性能的提升。
近日，针对这一普遍存在的问题，中国科学院物理研究所梅增霞和梁会力等人设计了三端结构的非晶氧化镓（a-Ga2O3）紫外光电晶体管，通过对栅极施加850 ms的正向脉冲电压，有效抑制了器件的持久光电导现象，得到具有高响应度且能快速恢复的a-Ga2O3深紫外探测器。
当下针对a-Ga2O3紫外光电探测器或成像应用，迫切需要对光电晶体管结构制备与器件应用进行深入研究，以很好地抑制PPC并提高响应速度，同时保持高的光响应率。与传统的双端光电探测器相比，三端光电晶体管可以灵活地控制信道载流子的传输行为，被认为是提高光电探测器性能的一种有效途径。一方面，因综合了晶体管和常规光电导体的固有增益，光电晶体管可以有效的提高光暗电流比和响应率。
另一方面，根据Jeon等人在GIZO/IZO/GIZO三端光敏传感器阵列中的报道，通过在第三端门上施加门脉冲可以有效的消除PPC效应。借此，光电探测器的响应速度有望得到显著提升。
此外，a-Ga2O3通道对金属和其他氧化物的可控选择性刻蚀是实现低栅漏电流和良好传输特性的关键。然而，在现阶段的器件制备过程中，使用常规的磷酸溶液对a-Ga2O3进行图形化的过程中难以避免会刻蚀底层氧化铝，严重影响了器件性能及良品率。为解决这一技术难题，该团队开发了一种针对a-Ga2O3的高选择性湿法刻蚀工艺，通过控制刻蚀条件，可以有效的保证底层氧化铝介电层在a-Ga2O3图形化的过程中不受影响。
基于以上结构创新和制备工艺的改良，该研究团队在石英衬底上成功制备了以氧化铝为介电层的底栅型非晶氧化镓薄膜光电晶体管。此器件在254 nm UV照射下表现出优异的性能，如响应度高达5.67×103 A/W，光暗比~5×107，检测率高达1.87×1015 Jones。
更值得注意的是，通过对器件栅极施加850 ms的正向脉冲电压，其持久光电导PPC得到了有效抑制，从几十秒降低为~5 ms，成功实现了高响应度与快响应速度兼具的目标，有效推动了非晶氧化镓紫外探测器的进一步发展。
本文介绍了利用四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液选择性刻蚀a-Ga2O3通道的底栅a-Ga2O3 TFTs和光电晶体管。
这种新的蚀刻方法具有成本低、操作简单、安全性好、与光刻的相容性好等优点，有望在未来得到广泛应用。对于硅基底上常见的底栅a-Ga2O3 TFT，带图案沟道的器件比无图案的器件具有更好的晶体管特性。在石英基底上的a-Ga2O3型TFT显示出优良的n型TFT性能，通断比高达≈107。它可以被进一步应用于光电晶体管，以减少持久的PPC效应，同时保持高响应。