E refotodetektor me ndjeshmëri të lartë
Kohët e fundit, një ekip kërkimor në Akademinë Kineze të Shkencave (CAS) bazuar në Materialet polikristaline të oksidit të galiumit të pasur me galium (PGR-GaOX) propozoi për herë të parë një strategji të re projektimi për ndjeshmëri të lartë dhe shpejtësi të lartë reagimi.fotodetektorpërmes efekteve piroelektrike dhe fotopërçueshmërie të ndërfaqes së çiftëzuar, dhe hulumtimi përkatës u botua në Advanced Materials. Me energji të lartëdetektorë fotoelektrikë(për bandat e rrezeve të thella ultravjollcë (DUV) deri te rrezet X) janë kritike në një sërë fushash, duke përfshirë sigurinë kombëtare, mjekësinë dhe shkencën industriale.
Megjithatë, materialet gjysmëpërçuese aktuale si Si dhe α-Se kanë problemet e rrymës së madhe të rrjedhjes dhe koeficientit të ulët të absorbimit të rrezeve X, gjë që është e vështirë të përmbushë nevojat e zbulimit me performancë të lartë. Në të kundërt, materialet gjysmëpërçuese të oksidit të galiumit me boshllëk të gjerë (WBG) tregojnë potencial të madh për zbulimin fotoelektrik me energji të lartë. Megjithatë, për shkak të bllokimit të pashmangshëm të nivelit të thellë në anën e materialit dhe mungesës së një projektimi efektiv në strukturën e pajisjes, është sfiduese të realizohen detektorë fotonesh me energji të lartë me ndjeshmëri të lartë dhe shpejtësi të lartë reagimi bazuar në gjysmëpërçues me boshllëk të gjerë. Për t'iu përgjigjur këtyre sfidave, një ekip kërkimor në Kinë ka projektuar një diodë fotopërçuese piroelektrike (PPD) bazuar në PGR-GaOX për herë të parë. Duke bashkuar efektin piroelektrik të ndërfaqes me efektin e fotopërçueshmërisë, performanca e zbulimit është përmirësuar ndjeshëm. PPD tregoi ndjeshmëri të lartë si ndaj DUV ashtu edhe ndaj rrezeve X, me shkallë reagimi deri në 104A/W dhe 105μC×Gyair-1/cm2, përkatësisht, më shumë se 100 herë më të larta se detektorët e mëparshëm të bërë nga materiale të ngjashme. Përveç kësaj, efekti piroelektrik i ndërfaqes i shkaktuar nga simetria polare e rajonit të varfërimit PGR-GaOX mund të rrisë shpejtësinë e reagimit të detektorit me 105 herë në 0.1ms. Krahasuar me fotodiodat konvencionale, PPDS me modalitet të vetë-fuqizuar prodhon fitime më të larta për shkak të fushave piroelektrike gjatë ndërrimit të dritës.
Përveç kësaj, PPD mund të funksionojë në modalitetin e polarizimit, ku fitimi varet shumë nga tensioni i polarizimit, dhe fitimi ultra i lartë mund të arrihet duke rritur tensionin e polarizimit. PPD ka potencial të madh aplikimi në sistemet e përmirësimit të imazhit me konsum të ulët energjie dhe ndjeshmëri të lartë. Kjo punë jo vetëm që vërteton se GaOX është një premtuesfotodetektor me energji të lartëmaterial, por gjithashtu ofron një strategji të re për realizimin e fotodetektorëve me performancë të lartë dhe energji të lartë.
Koha e postimit: 10 shtator 2024