YeniYüksek hassasiyetli fotodetektör
Son zamanlarda, polikristalin galyum açısından zengin galyum oksit materyallerine (PGR-Gaox) dayanan Çin Bilimler Akademisi'nde (CAS) bir araştırma ekibi, yüksek hassasiyet ve yüksek tepki hızı yüksek için yeni bir tasarım stratejisi önerdifotodetektörBirleştirilmiş arayüz yoluyla piroelektrik ve fotok iletkenlik etkileri ve ilgili araştırma ileri malzemelerde yayınlanmıştır. Yüksek enerjilifotoelektrik dedektörler(Derin ultraviyole (DUV) ila X-ışını bantları için) Ulusal güvenlik, tıp ve endüstriyel bilim de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda kritiktir.
Bununla birlikte, SI ve α-SE gibi mevcut yarı iletken malzemeler, yüksek performanslı tespitin ihtiyaçlarını karşılaması zor olan büyük sızıntı akımı ve düşük X-ışını absorpsiyon katsayısı sorunlarına sahiptir. Buna karşılık, geniş bant boşluğu (WBG) yarı iletken galyum oksit malzemeleri, yüksek enerjili fotoelektrik tespit için büyük bir potansiyel göstermektedir. Bununla birlikte, malzeme tarafındaki kaçınılmaz derin seviyeli tuzak ve cihaz yapısında etkili tasarım eksikliği nedeniyle, yüksek hassasiyet ve yüksek tepki hızı yüksek enerjili foton dedektörlerini geniş bant boşluğu yarı iletkenlerine dayanarak gerçekleştirmek zordur. Bu zorlukları ele almak için, Çin'deki bir araştırma ekibi, PGR-Gaox'a ilk kez dayanan bir piroelektrik fotokondüktif diyot (PPD) tasarladı. Arayüz piroelektrik etkisini fotokilasyon etkisi ile birleştirerek, algılama performansı önemli ölçüde iyileştirilir. PPD, hem DUV hem de X-ışınlarına yüksek duyarlılık gösterdi, sırasıyla 104A/W ve 105μc × gyair-1/cm2'ye kadar yanıt oranları, benzer malzemelerden yapılmış önceki dedektörlerden 100 kattan fazla. Ek olarak, PGR-Gaox tükenme bölgesinin polar simetrisinin neden olduğu arayüz piroelektrik etkisi, dedektörün tepki hızını 105 katına 0.1ms artırabilir. Geleneksel fotodiyotlarla karşılaştırıldığında, kendi kendine çalışan mod PPD'leri, ışık anahtarlaması sırasında piroelektrik alanlar nedeniyle daha yüksek kazançlar üretir.
Ek olarak, PPD, kazancın önyargı voltajına büyük ölçüde bağlı olduğu önyargı modunda çalışabilir ve önyargı voltajının artırılmasıyla ultra yüksek kazanç elde edilebilir. PPD, düşük enerji tüketimi ve yüksek hassasiyet görüntüleme geliştirme sistemlerinde büyük uygulama potansiyeline sahiptir. Bu çalışma sadece Gaox'un umut verici olduğunu kanıtlamakla kalmıyoryüksek enerjili fotodetektörancak yüksek performanslı yüksek enerjili fotodetektörleri gerçekleştirmek için yeni bir strateji sağlar.
Gönderme Zamanı: Eylül-10-2024