Photodetector ġdid ta 'sensittività għolja

ĠdidPhotodetector ta 'sensittività għolja

Riċentement, tim ta 'riċerka fl-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi (CAS) ibbażat fuq materjali tal-ossidu tal-gallju b'ħafna gallju polikristallin (PGR-GAOX) propost għall-ewwel darba strateġija ta' disinn ġdida għal sensittività għolja u veloċità għolja ta 'rispons għolja għolja għoljaPhotodetectorPermezz ta 'effetti piroelettriċi u fotokonduttività akkoppjati, u r-riċerka rilevanti ġiet ippubblikata f'materjali avvanzati. Enerġija għoljaDitekters fotoelettriċi(Għal ultravjola profonda (DUV) għal faxex tar-raġġi X) huma kritiċi f'varjetà ta 'oqsma, inklużi s-sigurtà nazzjonali, il-mediċina, u x-xjenza industrijali.

Madankollu, il-materjali tas-semikondutturi attwali bħal Si u α-Se għandhom il-problemi ta 'kurrent kbir ta' tnixxija u koeffiċjent ta 'assorbiment tar-raġġi X baxxa, li huwa diffiċli biex jissodisfaw il-bżonnijiet ta' skoperta ta 'prestazzjoni għolja. B'kuntrast, materjali ta 'ossidu tal-gallju semikondutturi ta' faxxa wiesgħa (WBG) juru potenzjal kbir għal skoperta fotoelettrika b'enerġija għolja. Madankollu, minħabba n-nassa inevitabbli fil-livell fil-fond fuq in-naħa tal-materjal u n-nuqqas ta 'disinn effettiv fuq l-istruttura tal-apparat, huwa ta' sfida li tirrealizza sensittività għolja u veloċità għolja ta 'rispons ta' ditekters ta 'fotoni b'enerġija għolja bbażati fuq semikondutturi ta' distakk ta 'faxxa wiesgħa. Biex tindirizza dawn l-isfidi, tim ta 'riċerka fiċ-Ċina ddisinja dijodu fotokonduttiv piroelettriku (PPD) ibbażat fuq PGR-GAOX għall-ewwel darba. Billi tgħaqqad l-effett piroelettriku tal-interface bl-effett tal-fotokonduttività, il-prestazzjoni tad-detezzjoni hija mtejba b'mod sinifikanti. Il-PPD wera sensittività għolja kemm għar-raġġi DUV kif ukoll għal X, b'rati ta 'rispons sa 104A / W u 105μC × GYAir-1 / cm2, rispettivament, aktar minn 100 darba ogħla minn ditekters preċedenti magħmula minn materjali simili. Barra minn hekk, l-effett piroelettriku tal-interface ikkawżat mis-simetrija polari tar-reġjun ta 'tnaqqis tal-PGR-GAOX jista' jżid il-veloċità tar-rispons tad-ditekter b'105 darbiet għal 0.1ms. Meta mqabbel ma 'fotodjodi konvenzjonali, PPDs tal-modalità li jaħdmu waħedhom jipproduċu qligħ ogħla minħabba kampi piroelettriċi waqt il-qlib tad-dawl.

Barra minn hekk, PPD jista 'jopera fil-modalità ta' preġudizzju, fejn il-qligħ jiddependi ħafna fuq il-vultaġġ ta 'preġudizzju, u qligħ ultra-għoli jista' jinkiseb billi tiżdied il-vultaġġ ta 'preġudizzju. Il-PPD għandu potenzjal ta 'applikazzjoni tajjeb f'konsum ta' enerġija baxxa u sistemi ta 'titjib tal-immaġini ta' sensittività għolja. Dan ix-xogħol mhux biss juri li l-GAOX huwa promettentiPhotodetector b'enerġija għoljaMaterjal, iżda jipprovdi wkoll strateġija ġdida għar-realizzazzjoni ta 'fotodetetturi ta' enerġija għolja ta 'prestazzjoni għolja.