Fotodetektor sensitivitas luhur anyar

Anyarfotodetektor sensitivitas luhur

Anyar-anyar ieu, tim panalungtikan di Akademi Élmu Pengetahuan Cina (CAS) dumasar kana Bahan Gallium oksida anu beunghar galium polikristalin (PGR-GaOX) ngusulkeun pikeun kahiji kalina strategi desain anyar pikeun sensitivitas anu luhur sareng kecepatan réspon anu luhur.fotodetektorngaliwatan épék piroelektrik sareng fotokonduktivitas antarmuka anu digabungkeun, sareng panilitian anu relevan dipedalkeun dina Advanced Materials. Énergi tinggidetektor fotolistrik(pikeun pita ultraviolet jero (DUV) nepi ka sinar-X) penting pisan dina rupa-rupa widang, kalebet kaamanan nasional, kadokteran, sareng élmu industri.

Nanging, bahan semikonduktor ayeuna sapertos Si sareng α-Se ngagaduhan masalah arus bocor anu ageung sareng koefisien panyerepan sinar-X anu handap, anu hésé pikeun minuhan kabutuhan deteksi kinerja tinggi. Sabalikna, bahan semikonduktor galium oksida celah pita lega (WBG) nunjukkeun poténsi anu ageung pikeun deteksi fotolistrik énergi tinggi. Nanging, kusabab jebakan tingkat jero anu teu tiasa dihindari dina sisi bahan sareng kurangna desain anu efektif dina struktur alat, hésé pikeun ngawujudkeun detektor foton énergi tinggi sensitipitas anu luhur sareng kecepatan réspon anu luhur dumasar kana semikonduktor celah pita lega. Pikeun ngungkulan tantangan ieu, tim panalungtikan di Cina parantos ngarancang dioda fotokonduktif piroelektrik (PPD) dumasar kana PGR-GaOX pikeun anu mimiti. Ku cara ngahijikeun pangaruh piroelektrik antarmuka sareng pangaruh fotokonduktivitas, kinerja deteksi ningkat sacara signifikan. PPD nunjukkeun sensitipitas anu luhur pikeun DUV sareng sinar-X, kalayan tingkat réspon dugi ka 104A/W sareng 105μC × Gyair-1/cm2, masing-masing, langkung ti 100 kali langkung luhur tibatan detektor sateuacana anu didamel tina bahan anu sami. Salian ti éta, pangaruh piroelektrik antarmuka anu disababkeun ku simétri polar daérah deplesi PGR-GaOX tiasa ningkatkeun kecepatan réspon detektor ku 105 kali janten 0,1ms. Dibandingkeun sareng fotodioda konvensional, PPDS modeu anu dikuatkeun ku diri ngahasilkeun gain anu langkung luhur kusabab médan piroelektrik nalika switching lampu.

Salian ti éta, PPD tiasa beroperasi dina mode bias, dimana gain gumantung pisan kana tegangan bias, sareng gain ultra-luhur tiasa kahontal ku cara ningkatkeun tegangan bias. PPD gaduh poténsi aplikasi anu ageung dina konsumsi énergi anu handap sareng sistem paningkatan pencitraan sensitivitas anu luhur. Karya ieu henteu ngan ukur ngabuktikeun yén GaOX mangrupikeun solusi anu ngajangjikeun.fotodetektor énergi tinggibahan, tapi ogé nyadiakeun strategi anyar pikeun ngawujudkeun fotodetektor énergi tinggi kinerja tinggi.