Berriasentikortasun handiko fotodetektagailua
Duela gutxi, Txinako Zientzien Akademiako (CAS) ikerketa-talde batek, galio oxidozko material polikristalinoetan (PGR-GaOX) oinarritutakoetan oinarrituta, sentikortasun handiko eta erantzun-abiadura handiko diseinu-estrategia berri bat proposatu du lehen aldiz.fotodetektagailuinterfazearen efektu piroelektriko eta fotoeroankortasun akoplatuen bidez, eta ikerketa garrantzitsua Advanced Materials aldizkarian argitaratu zen. Energia handikoadetektagailu fotoelektrikoak(ultramore sakonetik (DUV) X izpien bandetarako) funtsezkoak dira hainbat arlotan, besteak beste, segurtasun nazionalean, medikuntzan eta industria-zientzian.
Hala ere, Si eta α-Se bezalako egungo erdieroale materialek ihes-korronte handiaren eta X izpien xurgapen-koefiziente baxuaren arazoak dituzte, eta horrek zaildu egiten du errendimendu handiko detekzio-beharrak betetzea. Aldiz, banda-tarte zabaleko (WBG) galio oxidozko erdieroale materialek potentzial handia erakusten dute energia handiko detekzio fotoelektrikorako. Hala ere, materialaren aldean saihestezina den maila-tranpa sakona eta gailuaren egituran diseinu eraginkorrik ez dagoelako, zaila da sentikortasun handiko eta erantzun-abiadura handiko energia handiko fotoi-detektagailuak lortzea banda-tarte zabaleko erdieroaleetan oinarrituta. Erronka horiei aurre egiteko, Txinako ikerketa-talde batek PGR-GaOX-en oinarritutako diodo fotoeroale piroelektriko (PPD) bat diseinatu du lehen aldiz. Interfazearen efektu piroelektrikoa fotoeroankortasun-efektuarekin akoplatuz, detekzio-errendimendua nabarmen hobetu da. PPD-k sentikortasun handia erakutsi zuen bai DUV bai X izpiekiko, 104A/W eta 105μC×Gyair-1/cm2-ko erantzun-tasekin, hurrenez hurren, antzeko materialekin egindako aurreko detektagailuek baino 100 aldiz gehiago. Gainera, PGR-GaOX agortze-eskualdearen simetria polarrak eragindako interfazearen efektu piroelektrikoari esker, detektagailuaren erantzun-abiadura 105 aldiz handitu daiteke, 0,1 ms-ra iritsiz. Ohiko fotodiodoekin alderatuta, autoelikatutako PPDS moduek irabazi handiagoak sortzen dituzte argi-aldaketan zehar eremu piroelektrikoengatik.
Gainera, PPD-ak polarizazio moduan funtziona dezake, non irabazia polarizazio-tentsioaren menpe dagoen neurri handi batean, eta irabazi ultra-altua lor daiteke polarizazio-tentsioa handituz. PPD-ak aplikazio-potentzial handia du energia-kontsumo txikiko eta sentikortasun handiko irudien hobekuntza-sistemetan. Lan honek ez du soilik frogatzen GaOX etorkizun handikoa delaenergia handiko fotodetektagailuamateriala, baina baita errendimendu handiko energia handiko fotodetektagailuak gauzatzeko estrategia berri bat ere eskaintzen du.
Argitaratze data: 2024ko irailaren 10a