नयाँ उच्च संवेदनशीलता फोटोडिटेक्टर

नयाँउच्च संवेदनशीलता फोटो डिटेक्टर

हालै, पोलिक्रिस्टलाइन ग्यालियम-समृद्ध ग्यालियम अक्साइड मटेरियल (PGR-GaOX) मा आधारित चिनियाँ विज्ञान प्रतिष्ठान (CAS) को एक अनुसन्धान टोलीले पहिलो पटक उच्च संवेदनशीलता र उच्च प्रतिक्रिया गति उच्चको लागि नयाँ डिजाइन रणनीति प्रस्ताव गरेको छ।फोटोडिटेक्टरसंयुक्त इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक र फोटोकन्डक्टिभिटी प्रभावहरू मार्फत, र सम्बन्धित अनुसन्धान उन्नत सामग्रीहरूमा प्रकाशित भएको थियो। उच्च-ऊर्जाफोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरहरू(गहिरो पराबैंगनी (DUV) देखि एक्स-रे ब्यान्ड सम्म) राष्ट्रिय सुरक्षा, चिकित्सा, र औद्योगिक विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्वपूर्ण छन्।

यद्यपि, Si र α-Se जस्ता हालका अर्धचालक सामग्रीहरूमा ठूलो चुहावट प्रवाह र कम एक्स-रे अवशोषण गुणांकको समस्या छ, जुन उच्च-प्रदर्शन पत्ता लगाउने आवश्यकताहरू पूरा गर्न गाह्रो छ। यसको विपरित, वाइड-ब्यान्ड ग्याप (WBG) अर्धचालक ग्यालियम अक्साइड सामग्रीहरूले उच्च-ऊर्जा फोटोइलेक्ट्रिक पत्ता लगाउनको लागि ठूलो सम्भावना देखाउँछन्। यद्यपि, सामग्री पक्षमा अपरिहार्य गहिरो स्तरको जाल र उपकरण संरचनामा प्रभावकारी डिजाइनको अभावका कारण, वाइड-ब्यान्ड ग्याप अर्धचालकहरूमा आधारित उच्च संवेदनशीलता र उच्च प्रतिक्रिया गति उच्च ऊर्जा फोटोन डिटेक्टरहरू महसुस गर्न चुनौतीपूर्ण छ। यी चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्न, चीनको एक अनुसन्धान टोलीले पहिलो पटक PGR-GaOX मा आधारित पाइरोइलेक्ट्रिक फोटोकन्डक्टिभ डायोड (PPD) डिजाइन गरेको छ। इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभावलाई फोटोकन्डक्टिभिटी प्रभावसँग जोडेर, पत्ता लगाउने कार्यसम्पादनमा उल्लेखनीय सुधार भएको छ। PPD ले DUV र एक्स-रे दुवैप्रति उच्च संवेदनशीलता देखायो, प्रतिक्रिया दरहरू क्रमशः १०४A/W र १०५μC×Gyair-१/cm२ सम्म, समान सामग्रीबाट बनेका अघिल्ला डिटेक्टरहरू भन्दा १०० गुणा बढी। थप रूपमा, PGR-GaOX डिप्लेशन क्षेत्रको ध्रुवीय सममितिको कारणले हुने इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभावले डिटेक्टरको प्रतिक्रिया गति १०५ गुणाले ०.१ms ​​सम्म बढाउन सक्छ। परम्परागत फोटोडायोडहरूको तुलनामा, स्व-संचालित मोड PPDS ले प्रकाश स्विचिङको समयमा पाइरोइलेक्ट्रिक क्षेत्रहरूको कारणले उच्च लाभहरू उत्पादन गर्दछ।

यसको अतिरिक्त, PPD ले बायस मोडमा काम गर्न सक्छ, जहाँ लाभ बायस भोल्टेजमा अत्यधिक निर्भर हुन्छ, र बायस भोल्टेज बढाएर अल्ट्रा-हाई गेन प्राप्त गर्न सकिन्छ। PPD मा कम ऊर्जा खपत र उच्च संवेदनशीलता इमेजिङ वृद्धि प्रणालीहरूमा ठूलो अनुप्रयोग क्षमता छ। यो कामले GaOX एक आशाजनक छ भनेर मात्र प्रमाणित गर्दैन।उच्च ऊर्जा फोटोडिटेक्टरसामग्री, तर उच्च प्रदर्शन उच्च ऊर्जा फोटोडिटेक्टरहरू साकार पार्नको लागि नयाँ रणनीति पनि प्रदान गर्दछ।