I rifotodetektor i ndjeshmërisë së lartë
Kohët e fundit, një ekip hulumtues në Akademinë Kineze të Shkencave (CAS) bazuar në materialet polikristaline të pasura me galium galium (PGR-GAOX) propozoi për herë të parë një strategji të re të projektimit për ndjeshmëri të lartë dhe shpejtësi të lartë të përgjigjes së lartëfotodetektorPërmes ndërfaqes së shoqëruar efektet pyroelektrike dhe fotokonduktivitetin, dhe hulumtimi përkatës u botua në Materiale të Avancuara. Energji e lartëdetektorë fotoelektrikë(Për ultravjollcë të thellë (DUV) deri në bandat me rreze X) janë kritike në një larmi fushash, përfshirë sigurinë kombëtare, mjekësinë dhe shkencën industriale.
Sidoqoftë, materialet e tanishme gjysmëpërçuese si SI dhe α-SE kanë problemet e rrymës së madhe të rrjedhjeve dhe koeficientit të thithjes së rrezeve të ulëta të rrezeve X, i cili është i vështirë për të përmbushur nevojat e zbulimit të performancës së lartë. Në të kundërt, materialet e oksidit gjysmëpërçues të hendekut të gjerë (WBG) me bandë të gjerë tregojnë potencial të madh për zbulimin e fotoelektrikës me energji të lartë. Sidoqoftë, për shkak të kurthit të pashmangshëm të nivelit të thellë në anën e materialit dhe mungesës së dizajnit efektiv në strukturën e pajisjes, është sfiduese të realizoni ndjeshmëri të lartë dhe me shpejtësi të lartë me shpejtësi të lartë detektorë të fotoneve me energji të lartë bazuar në gjysmëpërçuesit e hendekut me bandë të gjerë. Për të adresuar këto sfida, një ekip hulumtues në Kinë ka hartuar një diodë fotokonduktive pyroelektrike (PPD) bazuar në PGR-GAOX për herë të parë. Duke bashkuar efektin pyroelektrik të ndërfaqes me efektin e fotokonduktivitetit, performanca e zbulimit është përmirësuar ndjeshëm. PPD tregoi ndjeshmëri të lartë si për rrezet DUV ashtu edhe për rrezet X, me normat e përgjigjes deri në 104A/W dhe 105 × GYAIR-1/CM2, përkatësisht, më shumë se 100 herë më të larta se detektorët e mëparshëm të bërë nga materiale të ngjashme. Për më tepër, efekti pirroelektrik i ndërfaqes i shkaktuar nga simetria polare e rajonit të varfërimit PGR-GAOX mund të rrisë shpejtësinë e përgjigjes së detektorit me 105 herë në 0.1ms. Në krahasim me fotodiodat konvencionale, PPD-të e mënyrës së vetë-fuqishme prodhojnë fitime më të larta për shkak të fushave piroelektrike gjatë ndërrimit të dritës.
Për më tepër, PPD mund të funksionojë në modalitetin e paragjykimit, ku fitimi varet shumë nga tensioni i paragjykimit, dhe fitimi ultra i lartë mund të arrihet duke rritur tensionin e paragjykimit. PPD ka një potencial të shkëlqyeshëm aplikimi në konsumin e ulët të energjisë dhe sistemet e përmirësimit të imazhit të ndjeshmërisë së lartë. Kjo punë jo vetëm që dëshmon se Gaox është premtuesfotodetektor me energji të lartëmateriale, por gjithashtu siguron një strategji të re për realizimin e fotodetektorëve me energji të lartë me performancë të lartë.
Koha e postimit: Shtator-10-2024