Шинэ өндөр мэдрэмжтэй фото илрүүлэгч

Шинэ өндөр мэдрэмжтэй фото илрүүлэгч

Саяхан Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн (CAS) судалгааны баг поликристал галлигаар баялаг Галийн ислийн материалд (PGR-GaOX) тулгуурлан анх удаа хосолсон интерфэйстэй пироэлектрикийн тусламжтайгаар өндөр мэдрэмжтэй, өндөр хариу үйлдэл үзүүлэх өндөр хурдтай фото илрүүлэгчийн шинэ загварын стратегийг санал болгов. болон фото дамжуулалтын эффект, холбогдох судалгааг Advanced Materials сэтгүүлд нийтлэв. Өндөр энерги бүхий фотоэлектрик илрүүлэгч (Гүн хэт ягаан туяа (DUV)-аас рентген цацрагийн зурваст зориулагдсан) нь үндэсний аюулгүй байдал, анагаах ухаан, үйлдвэрлэлийн шинжлэх ухаан зэрэг олон салбарт чухал ач холбогдолтой.

Гэсэн хэдий ч одоогийн Si, α-Se зэрэг хагас дамжуулагч материалууд нь их хэмжээний алдагдал гүйдэл, бага рентген шингээлтийн коэффициенттэй тул өндөр гүйцэтгэлтэй илрүүлэх хэрэгцээг хангахад хэцүү байдаг. Үүний эсрэгээр, өргөн зурвасын завсар (WBG) хагас дамжуулагч галлийн оксидын материалууд нь өндөр энергитэй фотоэлектрик илрүүлэх асар их боломжийг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч, материалын тал дээр зайлшгүй гүнзгий түвшний хавх, төхөөрөмжийн бүтцэд үр дүнтэй дизайн байхгүйгээс шалтгаалан өргөн зурвасын зайтай хагас дамжуулагч дээр суурилсан өндөр мэдрэмжтэй, өндөр хариу үйлдэл үзүүлэх өндөр эрчим хүчний фотон мэдрэгчийг хэрэгжүүлэхэд бэрхшээлтэй байдаг. Эдгээр сорилтыг шийдвэрлэхийн тулд Хятадын судалгааны баг PGR-GaOX дээр суурилсан пироэлектрик фото дамжуулагч диод (PPD) зохион бүтээжээ. Интерфейсийн пироэлектрик эффектийг фото дамжуулалтын эффекттэй холбосноор илрүүлэх гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц сайжирна. PPD нь DUV болон рентген туяаны аль алинд нь өндөр мэдрэмтгий байдлыг харуулсан бөгөөд хариу урвалын хурд нь 104A/W ба 105μC×Gyair-1/cm2 хүртэл байсан нь ижил төстэй материалаар хийсэн өмнөх илрүүлэгчээс 100 дахин их байна. Нэмж дурдахад PGR-GaOX-ийн хомсдолын бүсийн туйлын тэгш хэмээс үүдэлтэй интерфейсийн пироэлектрик эффект нь детекторын хариу урвалын хурдыг 105 дахин нэмэгдүүлж 0.1 мс хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. Ердийн фотодиодтой харьцуулахад өөрөө ажилладаг PPDS горим нь гэрэл солих үед пироэлектрик талбайн нөлөөгөөр илүү их ашиг өгдөг.

Нэмж дурдахад, PPD нь хэвийсэн горимд ажиллах боломжтой бөгөөд өсөлт нь хэвийсэн хүчдэлээс ихээхэн хамаардаг бөгөөд хэвийсэн хүчдэлийг нэмэгдүүлэх замаар хэт өндөр ашиг олж авах боломжтой. PPD нь эрчим хүчний бага зарцуулалт, өндөр мэдрэмжтэй дүрслэлийг сайжруулах системд өргөн хэрэглээний боломжуудтай. Энэхүү ажил нь GaOX нь өндөр энергитэй фото илрүүлэгч материал гэдгийг нотлоод зогсохгүй өндөр хүчин чадалтай, өндөр энергитэй фото илрүүлэгчийг хэрэгжүүлэх шинэ стратеги юм.