NovoFotodetektor z visoko občutljivostjo
Pred kratkim je raziskovalna skupina na kitajski akademiji znanosti (CAS), ki temelji na polikristalnih gallijevih gallijevih oksidnih materialih (PGR-GAOX), prvič predlagala novo oblikovalsko strategijo za visoko občutljivost in visoko hitrost odziva High HighfotodetektorSkozi povezane vmesnike piroelektrične in fotoprevodne učinke, ustrezne raziskave pa so bile objavljene v naprednih gradivih. Visokoenergijofotoelektrični detektorji(za globoko ultravijolično (DUV) do rentgenskih pasov) so kritični na različnih področjih, vključno z nacionalno varnostjo, medicino in industrijsko znanostjo.
Vendar imajo trenutni polprevodniški materiali, kot sta SI in α-SE, težave z velikim puščanjem in nizkim koeficientom absorpcije rentgenskih žarkov, kar je težko zadovoljiti potrebe z visoko zmogljivostjo. Nasprotno pa polprevodniški materiali za široko pasovno vrzel (WBG) kažejo velik potencial za visokoenergijsko fotoelektrično odkrivanje. Vendar pa je zaradi neizogibne pastice globoke ravni na strani materiala in pomanjkanja učinkovite zasnove na strukturi naprave izziv za uresničitev visoke občutljivosti in visoke hitrosti odziva visoko energijske fotonske detektorje, ki temeljijo na širokopasovnih polprevodnikih. Za reševanje teh izzivov je raziskovalna skupina na Kitajskem zasnovala piroelektrično fotoprevodno diodo (PPD), ki temelji na PGR-GAOX. S povezovanjem vmesnega piroelektričnega učinka z učinkom fotoprenduktivnosti se znatno izboljša zmogljivost odkrivanja. PPD je pokazal visoko občutljivost za DUV in rentgenske žarke, hitrosti odziva do 104A/W in 105 μC × GYAIR-1/cm2, kar je več kot 100-krat večje od prejšnjih detektorjev, narejenih iz podobnih materialov. Poleg tega lahko vmesni piroelektrični učinek, ki ga povzroči polarna simetrija območja izčrpavanja PGR-GaOx, poveča hitrost odziva detektorja za 105 krat na 0,1 ms. V primerjavi z običajnimi fotodiodi PPD-ji s samoumevnim načinom proizvedejo večji dobiček zaradi piroelektričnih polj med preklopom luči.
Poleg tega lahko PPD deluje v načinu pristranskosti, kjer je dobiček zelo odvisen od napetosti pristranskosti, ultra visok dobiček pa lahko dosežemo s povečanjem napetosti pristranskosti. PPD ima odličen potencial uporabe pri nizki porabi energije in sistemov za izboljšanje slik z visoko občutljivostjo. To delo ne samo dokazuje, da je Gaox obetavenvisoko energijski fotodetektorMaterial, hkrati pa ponuja tudi novo strategijo za uresničevanje visoko zmogljivih visokoenergetskih fotodetektorjev.
Čas objave: 10. september 201024