Naujas aukšto jautrumo fotodetektorius

NaujaDidelio jautrumo fotodetektorius

Neseniai Kinijos mokslų akademijos (CAS) tyrimų komanda, paremta polikristaline gallijaus turtingu Gallilium oksido medžiagomis (PGR-GAOX), pirmą kartą pasiūlyta nauja naujos projektavimo strategija, skirta didelio jautrumo ir didelio reagavimo greičio aukšto reagavimo aukšto greičio, didelio reagavimo.fotodetektoriusDėl sujungtos sąsajos piroelektrinės ir fotokonduktyvumo efektų, o atitinkami tyrimai buvo paskelbti pažangiausiose medžiagose. Didelė energijafotoelektriniai detektoriai(Giliai ultravioletiniams telefonams (DUV) iki rentgeno juostų) yra kritiška įvairiose srityse, įskaitant nacionalinį saugumą, mediciną ir pramonės mokslą.

Tačiau dabartinės puslaidininkinės medžiagos, tokios kaip SI ir α-SE, turi didelės nuotėkio srovės ir mažos rentgeno spindulių absorbcijos koeficiento problemas, kurias sunku patenkinti aukšto našumo aptikimo poreikiais. Priešingai, plataus juostos tarpo (WBG) puslaidininkių galio oksido medžiagos rodo didelę energijos fotoelektrinės aptikimo potencialą. Tačiau dėl neišvengiamo giluminio lygio gaudyklės medžiagos pusėje ir dėl to, kad prietaiso struktūroje nėra veiksmingo projektavimo, sudėtinga realizuoti didelį jautrumą ir didelį atsaką, greitą didelės energijos fotonų detektorių, pagrįstų plataus juostos tarpo puslaidininkiais. Siekdama išspręsti šiuos iššūkius, Kinijos tyrimų komanda pirmą kartą sukūrė piroelektrinį fotokondukcinį diodą (PPD), pagrįstą „PGR-Gaox“. Sujungus sąsajos piroelektrinį efektą su fotokonduktyvumo efektu, aptikimo efektyvumas žymiai pagerėja. PPD parodė didelį jautrumą tiek DUV, tiek rentgeno spinduliams, o atsako dažnis buvo atitinkamai iki 104A/W ir 105 μC × Gyair-1/cm2, daugiau nei 100 kartų didesnis nei ankstesni detektoriai, pagaminti iš panašių medžiagų. Be to, sąsajos piroelektrinis efektas, kurį sukelia PGR-GAOX išeikvojimo srities poliarinė simetrija, gali padidinti detektoriaus atsako greitį 105 kartus iki 0,1 ms. Palyginti su įprastais fotodiodais, savarankiškai maitinamas PPDS dėl piroelektrinių laukų perjungimo metu sukelia didesnį padidėjimą.

Be to, PPD gali veikti šališkumo režimu, kai padidėjimas labai priklauso nuo šališkos įtampos, o ypač didelį padidėjimą galima pasiekti padidinus šališkumo įtampą. PPD turi didelį naudojimo potencialą mažai energijos suvartojant ir didelio jautrumo vaizdo gerinimo sistemas. Šis darbas ne tik įrodo, kad „Gaox“ yra perspektyvusDidelės energijos fotodetektoriusMedžiaga, tačiau taip pat yra nauja strategija, skirta realizuoti aukštos kokybės didelės energijos fotodetektorius.