氧化鎵(Ga₂O₃)作為一種具有廣闊應用前景的寬禁帶半導體，尤其在電力電子和太陽盲紫外探測領域引起了極大興趣。其約4.5–5.0 eV的寬禁帶使得它在高電場下表現出優異的性能。此外，較高的介電常數(10.2–14.2)提高了器件電容并增強了擊穿電壓[1,2]。這些特性使Ga₂O₃成為傳統寬禁帶材料（如SiC和GaN）在高溫、高壓和高頻應用中的有力替代品。由于其獨特的性質，Ga₂O₃成為下一代設備（包括深紫外(DUV)光電探測器[PD]）的理想候選材料[3]。β-Ga₂O₃在254 nm處的帶隙為4.9 eV，屬于太陽盲紫外區域，由于其優異的化學和物理穩定性而受到關注[4],[5],[6]。然而，大多數基于Ga₂O₃的PD存在較高的背景電流和有限的檢測能力，這給微弱信號檢測和高靈敏度太陽盲探測帶來了挑戰。為解決這些問題，人們將Ga₂O₃與其他材料結合形成三元合金或異質結，以顯著提升器件性能[7],[8],[9],[10]。鋁和鎵相似的電子結構激發了人們對(Al_XGa_1-X)₂O₃在光電探測器應用中的研究。通過增加Al含量，該三元化合物的帶隙可連續調節至4.85–8.8 eV[11,12]。目前，已采用脈沖激光沉積(PLD)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)和分子束外延(MBE)等多種技術合成(Al_XGa_1-X)₂O₃薄膜，并成功實現了太陽盲紫外光電探測器的開發[15,16]。相比之下，將In摻入Ga₂O₃可使其帶隙逐漸變窄[17],[18],[19]。最近的研究表明，InGaO((In_xGa_1-x)₂O₃)作為一種重要的氧化物半導體，在下一代電子和光電子領域受到了廣泛關注。其高電子遷移率、寬禁帶和化學穩定性使其成為推動這些技術發展的理想材料[20],[21],[22]。雖然二元β-Ga₂O₃的禁帶寬度固定（約4.8–4.9 eV），使其檢測范圍僅限于深紫外區域（截止波長約250 nm），但三元InGaO合金系統通過帶隙工程實現了更高的靈活性。通過調節In含量，InGaO的帶隙可在In₂O₃（約3.6–3.7 eV）和Ga₂O₃（最高4.9 eV）之間連續調節，從而根據具體應用需求精確設計截止波長[23,24]。從物理角度來看，In的引入顯著增強了電荷傳輸能力。In的5s軌道雜化降低了電子有效質量，從而顯著提高了電子遷移率[25]。這種提升直接體現在器件性能上：基于InGaO的光電探測器，特別是在金屬-半導體-金屬(MSM)結構中，表現出更優的歐姆接觸形成，即使在低偏壓下也能產生高光電流，有效降低了功耗并提高了光伏模式下的填充因子[26]。此外，三元合金的優化有助于抑制持續光電導(PPC)效應，有效減少了氧化物探測器中常見的信號“拖尾”現象，這對高速成像和光通信應用至關重要[27]。本文基于最新文獻，全面綜述了(In_xGa_1-x)₂O₃薄膜的性質、制備方法和光電應用。第二節討論了Ga₂O₃和In₂O₃的晶體結構，第三節探討了這些薄膜的合成方法，第四節分析了(In_xGa_1-x)₂O₃的光學性質，第五節討論了基于(In_xGa_1-x)₂O₃的各種光電探測器的性能。