Yeni yüksək həssaslıq fotodetektoru
Bu yaxınlarda, Çin Elmlər Akademiyasında (CAS) polikristal qalliumla zəngin Qallium oksidi Materiallarına (PGR-GaOX) əsaslanan tədqiqat qrupu ilk dəfə birləşdirilmiş interfeys vasitəsilə piroelectric vasitəsilə yüksək həssaslıq və yüksək reaksiya sürəti yüksək fotodetektor üçün yeni dizayn strategiyası təklif etdi. və fotokeçiricilik effektləri və müvafiq araşdırma Advanced Materials jurnalında dərc olunub. Yüksək enerjili fotoelektrik detektorlar (dərin ultrabənövşəyi (DUV) və rentgen zolaqları üçün) milli təhlükəsizlik, tibb və sənaye elmi də daxil olmaqla müxtəlif sahələrdə mühüm əhəmiyyət kəsb edir.
Bununla belə, Si və α-Se kimi hazırkı yarımkeçirici materiallarda böyük sızma cərəyanı və aşağı rentgen udma əmsalı problemləri var ki, bu da yüksək performanslı aşkarlama ehtiyaclarını ödəmək çətindir. Bunun əksinə olaraq, geniş zolaqlı boşluq (WBG) yarımkeçirici qallium oksidi materialları yüksək enerjili fotoelektrik aşkarlama üçün böyük potensial göstərir. Bununla belə, maddi tərəfdə qaçılmaz dərin səviyyəli tələ və cihazın strukturunda effektiv dizaynın olmaması səbəbindən geniş diapazonlu yarımkeçiricilərə əsaslanan yüksək həssaslıq və yüksək reaksiya sürəti yüksək enerjili foton detektorlarını həyata keçirmək çətinləşir. Bu problemləri həll etmək üçün Çində bir tədqiqat qrupu ilk dəfə PGR-GaOX əsasında piroelektrik fotokeçirici diod (PPD) dizayn etdi. İnterfeys piroelektrik effektini fotokeçiricilik effekti ilə birləşdirərək aşkarlama performansı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır. PPD həm DUV, həm də rentgen şüalarına qarşı yüksək həssaslıq nümayiş etdirdi, cavab dərəcələri müvafiq olaraq 104A/Vt və 105μC×Gyair-1/sm2, oxşar materiallardan hazırlanmış əvvəlki detektorlardan 100 dəfədən çox yüksək idi. Bundan əlavə, PGR-GaOX tükənmə bölgəsinin qütb simmetriyasının yaratdığı interfeys piroelektrik effekti detektorun cavab sürətini 105 dəfə 0,1 ms-ə qədər artıra bilər. Adi fotodiodlarla müqayisədə, öz-özünə işləyən rejimli PPDS işığın dəyişdirilməsi zamanı piroelektrik sahələr hesabına daha yüksək qazanc əldə edir.
Bundan əlavə, PPD qərəzli rejimdə işləyə bilər, burada qazanc yan gərginlikdən çox asılıdır və yan gərginliyi artırmaqla ultra yüksək qazanc əldə edilə bilər. PPD aşağı enerji istehlakı və yüksək həssaslıq görüntüləmə təkmilləşdirmə sistemlərində böyük tətbiq potensialına malikdir. Bu iş GaOX-in perspektivli yüksək enerjili fotodetektor materialı olduğunu sübut etməklə yanaşı, həm də yüksək performanslı yüksək enerjili fotodetektorların reallaşdırılması üçün yeni strategiya təqdim edir.
Göndərmə vaxtı: 10 sentyabr 2024-cü il