नयाँ उच्च संवेदनशीलता photodetector

नयाँ उच्च संवेदनशीलता photodetector

भर्खरै, चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेस (CAS) मा पोलिक्रिस्टलाइन ग्यालियम युक्त ग्यालियम अक्साइड सामग्री (PGR-GaOX) मा आधारित एक अनुसन्धान टोलीले पहिलो पटक जोडिएको इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक मार्फत उच्च संवेदनशीलता र उच्च प्रतिक्रिया गति उच्च फोटोडेटेक्टरको लागि नयाँ डिजाइन रणनीति प्रस्ताव गरेको छ। र photoconductivity प्रभाव, र प्रासंगिक अनुसन्धान उन्नत सामग्री मा प्रकाशित भएको थियो। उच्च ऊर्जा फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरहरू (डीप पराबैंगनी (DUV) देखि एक्स-रे ब्यान्डहरूका लागि) राष्ट्रिय सुरक्षा, चिकित्सा, र औद्योगिक विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्वपूर्ण छन्।

यद्यपि, हालको अर्धचालक सामग्रीहरू जस्तै Si र α-Se मा ठूलो चुहावट वर्तमान 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 देखाउँदछ। यद्यपि, सामग्री पक्षमा अपरिहार्य गहिरो स्तर जाल र उपकरण संरचनामा प्रभावकारी डिजाइनको कमीको कारणले, यो उच्च संवेदनशीलता र उच्च प्रतिक्रिया गति उच्च ऊर्जा फोटान डिटेक्टरहरू वाइड-ब्यान्ड ग्याप अर्धचालकहरूमा आधारित महसुस गर्न चुनौतीपूर्ण छ। यी चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्न, चीनको अनुसन्धान टोलीले पहिलो पटक PGR-GaOX मा आधारित पाइरोइलेक्ट्रिक फोटोकन्डक्टिभ डायोड (PPD) डिजाइन गरेको छ। फोटोकन्डक्टिविटी प्रभावको साथ इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभाव युग्मन गरेर, पत्ता लगाउने प्रदर्शन उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको छ। PPD ले दुबै DUV र एक्स-रेहरूमा उच्च संवेदनशीलता देखाएको छ, क्रमशः 104A/W र 105μC×Gyair-1/cm2 सम्मको प्रतिक्रिया दरहरू, समान सामग्रीबाट बनेको अघिल्लो डिटेक्टरहरू भन्दा 100 गुणा बढी। थप रूपमा, इन्टरफेस पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभाव PGR-GaOX कमी क्षेत्रको ध्रुवीय सममितिको कारणले गर्दा डिटेक्टरको प्रतिक्रिया गति 105 गुणाले 0.1ms सम्म बढाउन सक्छ। परम्परागत फोटोडियोड्सको तुलनामा, स्व-संचालित मोड PPDS ले प्रकाश स्विचिंगको समयमा पाइरोइलेक्ट्रिक क्षेत्रहरूको कारणले उच्च लाभहरू उत्पादन गर्दछ।

थप रूपमा, PPD ले पूर्वाग्रह मोडमा काम गर्न सक्छ, जहाँ लाभ पूर्वाग्रह भोल्टेजमा अत्यधिक निर्भर हुन्छ, र पूर्वाग्रह भोल्टेज बढाएर अति उच्च लाभ प्राप्त गर्न सकिन्छ। PPD सँग कम ऊर्जा खपत र उच्च संवेदनशीलता इमेजिङ वृद्धि प्रणालीहरूमा ठूलो आवेदन क्षमता छ। यो कामले GaOX एक आशाजनक उच्च ऊर्जा फोटोडेटेक्टर सामग्री हो भनेर मात्र प्रमाणित गर्दैन, तर उच्च प्रदर्शन उच्च ऊर्जा फोटोडिटेक्टरहरू महसुस गर्नको लागि नयाँ रणनीति पनि प्रदान गर्दछ।