Yangiyuqori sezgirlikdagi fotodetektor
Yaqinda Xitoy Fanlar akademiyasining (CAS) polikristalli galliyga boy galliy oksidi materiallari (PGR-GaOX) asosida tadqiqot guruhi birinchi marta yuqori sezuvchanlik va yuqori javob tezligi uchun yangi dizayn strategiyasini taklif qildi.fotodetektorpiroelektrik va fotoo'tkazuvchanlik effektlari bilan bog'langan interfeys orqali va tegishli tadqiqotlar Advanced Materials jurnalida chop etilgan. Yuqori energiyalifotoelektrik detektorlar(chuqur ultrabinafsha (DUV) dan rentgen nurlarigacha bo'lgan diapazonlar uchun) milliy xavfsizlik, tibbiyot va sanoat fanlari kabi turli sohalarda juda muhimdir.
Biroq, Si va α-Se kabi hozirgi yarimo'tkazgich materiallari katta oqish oqimi va past rentgen yutilish koeffitsienti muammolariga ega, bu esa yuqori samarali aniqlash ehtiyojlarini qondirish qiyin. Aksincha, keng polosali bo'shliq (WBG) yarimo'tkazgichli galliy oksidi materiallari yuqori energiyali fotoelektrik aniqlash uchun katta salohiyatga ega. Biroq, material tomonida muqarrar chuqur darajadagi tuzoq va qurilma tuzilishida samarali dizaynning yo'qligi sababli, keng polosali bo'shliqli yarimo'tkazgichlarga asoslangan yuqori sezgirlik va yuqori javob tezligi yuqori energiyali foton detektorlarini amalga oshirish qiyin. Ushbu muammolarni hal qilish uchun Xitoydagi tadqiqot guruhi birinchi marta PGR-GaOX asosida piroelektrik fotoo'tkazuvchan diod (PPD) ni ishlab chiqdi. Interfeys piroelektrik effektini fotoo'tkazuvchanlik effekti bilan birlashtirish orqali aniqlash samaradorligi sezilarli darajada yaxshilandi. PPD ham DUV, ham rentgen nurlariga yuqori sezgirlikni ko'rsatdi, javob tezligi mos ravishda 104A/W va 105μC×Gyair-1/sm2 gacha, bu shunga o'xshash materiallardan tayyorlangan oldingi detektorlarga qaraganda 100 baravardan ko'proq yuqori. Bundan tashqari, PGR-GaOX kamayish mintaqasining qutb simmetriyasi tufayli yuzaga keladigan interfeys piroelektrik effekti detektorning javob tezligini 105 baravarga, ya'ni 0,1 ms ga oshirishi mumkin. An'anaviy fotodiodlar bilan taqqoslaganda, o'z-o'zidan ishlaydigan PPDS yorug'likni almashtirish paytida piroelektrik maydonlar tufayli yuqori kuchaytirishlarni hosil qiladi.
Bundan tashqari, PPD taranglik rejimida ishlashi mumkin, bunda kuchaytirish taranglik kuchlanishiga juda bog'liq va taranglik kuchlanishini oshirish orqali juda yuqori kuchaytirishga erishish mumkin. PPD kam energiya sarfi va yuqori sezgirlikdagi tasvirni yaxshilash tizimlarida katta qo'llanilish salohiyatiga ega. Bu ish nafaqat GaOX istiqbolli ekanligini isbotlaydi.yuqori energiyali fotodetektormaterial, shuningdek, yuqori samarali yuqori energiyali fotodetektorlarni amalga oshirish uchun yangi strategiyani taqdim etadi.
Nashr vaqti: 2024-yil 10-sentabr