Photodetector sensitipitas tinggi anyar

Photodetector sensitipitas tinggi anyar

Anyar-anyar ieu, tim panalungtik di Chinese Academy of Sciences (CAS) dumasar kana Polycrystalline gallium-rich Gallium oxide Materials (PGR-GaOX) ngusulkeun pikeun kahiji kalina strategi desain anyar pikeun sensitipitas luhur sareng laju réspon tinggi photodetector luhur ngaliwatan gandeng interface pyroelectric. jeung épék photoconductivity, sarta panalungtikan relevan ieu diterbitkeun dina Advanced Bahan. Detéktor photoelectric énergi tinggi (pikeun ultraviolét jero (DUV) ka pita sinar-X) penting dina sagala rupa widang, kaasup kaamanan nasional, ubar, jeung élmu industri.

Nanging, bahan semikonduktor ayeuna sapertos Si sareng α-Se gaduh masalah arus bocor ageung sareng koefisien nyerep sinar-X anu rendah, anu sesah nyumponan kabutuhan deteksi kinerja tinggi. Sabalikna, gap pita lebar (WBG) bahan semikonduktor gallium oksida nunjukkeun poténsi anu hadé pikeun deteksi photoelectric énergi tinggi. Sanajan kitu, alatan bubu tingkat jero dilawan di sisi bahan sarta kurangna desain éféktif dina struktur alat, éta nangtang pikeun ngawujudkeun sensitipitas tinggi na speed respon tinggi detéktor foton énergi tinggi dumasar kana semikonduktor gap lega-band. Pikeun ngajawab tangtangan ieu, tim peneliti di Cina parantos ngararancang dioda photoconductive pyroelectric (PPD) dumasar kana PGR-GaOX pikeun kahiji kalina. Ku gandeng pangaruh pyroelectric interface jeung pangaruh photoconductivity, kinerja deteksi nyata ningkat. PPD némbongkeun sensitipitas tinggi mun duanana DUV jeung sinar-X, kalawan ongkos respon nepi ka 104A / W na 105μC × Gyair-1 / cm2, masing-masing, leuwih ti 100 kali leuwih luhur ti detéktor saméméhna dijieunna tina bahan sarupa. Sajaba ti éta, pangaruh pyroelectric panganteur disababkeun ku simétri polar wewengkon depletion PGR-GaOX bisa ningkatkeun laju respon detektor ku 105 kali 0.1ms. Dibandingkeun jeung photodiodes konvensional, mode timer Powered PPDS ngahasilkeun gains luhur alatan widang pyroelectric salila switching lampu.

Salaku tambahan, PPD tiasa beroperasi dina modeu bias, dimana gain gumantung pisan kana tegangan bias, sareng gain ultra-tinggi tiasa dihontal ku cara ningkatkeun tegangan bias. PPD ngagaduhan poténsi aplikasi anu saé dina konsumsi énergi anu rendah sareng sistem paningkatan pencitraan sensitipitas luhur. Karya ieu henteu ngan ngabuktikeun yén GaOX mangrupakeun bahan photodetector énergi tinggi ngajangjikeun, tapi ogé nyadiakeun strategi anyar pikeun merealisasikan kinerja tinggi photodetector énergi tinggi.