Sentsibilitate handiko fotodetektagailu berria
Duela gutxi, Txinako Zientzien Akademiako (CAS) ikerketa-talde batek galio polikristalinoan aberatsak diren Galio oxidoko Materialetan (PGR-GaOX) oinarritutako ikerketa-talde batek sentsibilitate handiko eta erantzun-abiadura handiko fotodetektagailurako diseinu estrategia berri bat proposatu zuen lehen aldiz interfaze piroelektriko akoplatuaren bidez. eta fotoeroankortasun-efektuak, eta dagokion ikerketa Advanced Materials aldizkarian argitaratu zen. Energia handiko detektagailu fotoelektrikoak (ultramore sakonetarako (DUV) X izpien bandarako) funtsezkoak dira hainbat arlotan, segurtasun nazionala, medikuntza eta industria zientzia barne.
Hala ere, Si eta α-Se bezalako egungo material erdieroaleek ihes-korronte handiaren eta X izpien xurgapen-koefiziente baxuaren arazoak dituzte, eta hori zaila da errendimendu handiko detekzio beharrak asetzea. Aitzitik, banda zabaleko hutsunea (WBG) gallio oxidozko material erdieroaleek energia handiko detekzio fotoelektrikorako potentzial handia erakusten dute. Hala ere, materialaren aldetik maila sakoneko tranpa saihestezina dela eta eta gailuaren egituraren diseinu eraginkorrik eza dela eta, zaila da sentikortasun handiko eta erantzun abiadura handiko energia handiko fotoi-detektagailuak banda zabaleko tarte erdieroaleetan oinarrituta. Erronka horiei aurre egiteko, Txinako ikerketa talde batek diodo fotoeroale piroelektriko bat (PPD) diseinatu du lehen aldiz PGR-GaOXn oinarrituta. Interfaze efektu piroelektrikoa fotoeroankortasun efektuarekin lotuz, detekzio-errendimendua nabarmen hobetzen da. PPDk sentikortasun handia erakutsi zuen bai DUV bai X izpiekiko, 104A/W eta 105μC×Gyair-1/cm2 arteko erantzun-tasa, hurrenez hurren, antzeko materialez egindako aurreko detektagailuak baino 100 aldiz handiagoa. Horrez gain, PGR-GaOX agortze-eskualdearen simetria polarrak eragindako interfaze-efektu piroelektrikoak detektagailuaren erantzun-abiadura 105 aldiz handitu dezake 0,1 ms-ra. Ohiko fotodiodoekin alderatuta, PPDS modu autoelektrikoak irabazi handiagoak sortzen ditu eremu piroelektrikoei esker, argi-aldaketan zehar.
Horrez gain, PPD alborapen moduan funtziona dezake, non irabazia polarizazio tentsioaren menpekoa den, eta irabazi ultra-altua lor daiteke polarizazio tentsioa handituz. PPD-k aplikazio potentzial handia du energia-kontsumo baxuan eta sentikortasun handiko irudiak hobetzeko sistemetan. Lan honek GaOX energia handiko fotodetektagailurako material itxaropentsua dela frogatzeaz gain, errendimendu handiko energia handiko fotodetektagailuak egiteko estrategia berri bat eskaintzen du.
Argitalpenaren ordua: 2024-09-10