Жаңажоғары сезімталдықты фотодетектор
Жақында Қытай Ғылым Академиясының (CAS) зерттеу тобы галлийге бай поликристалды галлий оксиді материалдарына (PGR-GaOX) негізделген жоғары сезімталдық пен жоғары жауап беру жылдамдығына арналған жаңа дизайн стратегиясын алғаш рет ұсынды.фотодетекторбіріктірілген интерфейстік пироэлектрлік және фотоөткізгіштік әсерлері арқылы және тиісті зерттеулер Advanced Materials журналында жарияланды. Жоғары энергияфотоэлектрлік детекторлар(терең ультракүлгін (DUV) және рентгендік жолақтар үшін) ұлттық қауіпсіздік, медицина және өнеркәсіптік ғылымды қоса алғанда, әртүрлі салаларда маңызды.
Дегенмен, Si және α-Se сияқты ағымдағы жартылай өткізгіш материалдарда үлкен ағып кету тогы және төмен рентгендік жұтылу коэффициенті проблемалары бар, бұл жоғары өнімділікті анықтау қажеттіліктерін қанағаттандыру қиын. Керісінше, кең жолақты саңылау (WBG) жартылай өткізгіш галлий оксиді материалдары жоғары энергиялы фотоэлектрлік анықтау үшін үлкен әлеуетті көрсетеді. Дегенмен, материалдық жағынан сөзсіз терең деңгейлі тұзақ пен құрылғы құрылымында тиімді дизайнның болмауына байланысты, кең жолақты жартылай өткізгіштерге негізделген жоғары сезімталдық пен жоғары жауап жылдамдығы жоғары энергиялы фотонды детекторларды жүзеге асыру қиынға соғады. Осы қиындықтарды шешу үшін Қытайдағы зерттеу тобы алғаш рет PGR-GaOX негізіндегі пироэлектрлік фотоөткізгіш диодты (PPD) жобалады. Интерфейстің пироэлектрлік эффектісін фотоөткізгіштік эффектімен біріктіру арқылы анықтау өнімділігі айтарлықтай жақсарады. PPD DUV және рентген сәулелеріне жоғары сезімталдық көрсетті, жауап беру жылдамдығы тиісінше 104A/W және 105μC×Gyair-1/cm2, ұқсас материалдардан жасалған алдыңғы детекторларға қарағанда 100 еседен астам жоғары. Сонымен қатар, PGR-GaOX сарқылу аймағының полярлық симметриясынан туындаған интерфейстік пироэлектрлік эффект детектордың жауап беру жылдамдығын 105 есе 0,1 мс дейін арттыруы мүмкін. Кәдімгі фотодиодтармен салыстырғанда, өздігінен жұмыс істейтін PPDS режимі жарықты ауыстыру кезінде пироэлектрлік өрістерге байланысты жоғары нәтиже береді.
Сонымен қатар, PPD ығысу режимінде жұмыс істей алады, мұнда күшейту ығысу кернеуіне өте тәуелді және ультра жоғары күшейтуге ығысу кернеуін арттыру арқылы қол жеткізуге болады. PPD энергияны аз тұтынуда және жоғары сезімталдықты бейнелеуді жақсарту жүйелерінде үлкен қолдану мүмкіндігіне ие. Бұл жұмыс GaOX болашағы бар екенін дәлелдеп қана қоймайдыжоғары энергиялы фотодетекторматериал, сонымен қатар жоғары өнімділігі жоғары энергиялық фотодетекторларды жүзеге асырудың жаңа стратегиясын ұсынады.
Жіберу уақыты: 10 қыркүйек 2024 ж