Шинэөндөр мэдрэг чанартай фотодетектор
Саяхан Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн (CAS) судалгааны баг поликристалл галлийгаар баялаг галлий исэл материал (PGR-GaOX) дээр үндэслэн анх удаа өндөр мэдрэмжтэй, өндөр хариу үйлдэл үзүүлэх хурдтай шинэ дизайны стратегийг санал болгов.фотодетекторПироэлектрик ба фото дамжуулалтын эффектүүдийн хосолсон интерфэйсээр дамжуулан холбогдох судалгааг Advanced Materials сэтгүүлд нийтэлсэн. Өндөр энергифотоэлектрик илрүүлэгч(гүн хэт ягаан туяанаас (DUV) рентген туяанаас рентген туяаны зурвас хүртэл) нь үндэсний аюулгүй байдал, анагаах ухаан, үйлдвэрлэлийн шинжлэх ухаан зэрэг олон салбарт чухал ач холбогдолтой.
Гэсэн хэдий ч Si болон α-Se зэрэг одоогийн хагас дамжуулагч материалууд нь их хэмжээний алдагдал гүйдэл болон бага рентген шингээлтийн коэффициент зэрэг асуудлуудтай тулгардаг бөгөөд энэ нь өндөр гүйцэтгэлтэй илрүүлэлтийн хэрэгцээг хангахад хэцүү байдаг. Үүний эсрэгээр өргөн зурвасын зайтай (WBG) хагас дамжуулагч галлийн исэл материалууд нь өндөр энергийн фотоэлектрик илрүүлэлтийн асар их боломжийг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч материалын тал дээр зайлшгүй гүн түвшний урхи үүсэх, төхөөрөмжийн бүтцэд үр дүнтэй дизайн дутмаг байгаагаас шалтгаалан өргөн зурвасын зайтай хагас дамжуулагч дээр суурилсан өндөр мэдрэмжтэй, өндөр хариу үйлдэл үзүүлэх хурдтай өндөр энергийн фотон илрүүлэгчийг хэрэгжүүлэхэд бэрхшээлтэй байдаг. Эдгээр бэрхшээлийг шийдвэрлэхийн тулд Хятадын судалгааны баг анх удаа PGR-GaOX дээр суурилсан пироэлектрик фото дамжуулагч диод (PPD) зохион бүтээжээ. Интерфэйсийн пироэлектрик эффектийг фото дамжуулалтын эффекттэй хослуулснаар илрүүлэлтийн гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц сайжирсан. PPD нь DUV болон рентген туяанд өндөр мэдрэмжтэй байсан бөгөөд хариу үйлдэл үзүүлэх хурд нь тус тус 104A/W ба 105μC×Gyair-1/cm2 хүртэл байсан нь ижил төстэй материалаар хийгдсэн өмнөх илрүүлэгчдээс 100 дахин их байна. Үүнээс гадна, PGR-GaOX хомсдолын бүсийн туйлын тэгш хэмээс үүдэлтэй интерфэйсийн пироэлектрик эффект нь детекторын хариу үйлдлийн хурдыг 105 дахин нэмэгдүүлж, 0.1мс болгож чаддаг. Уламжлалт фотодиодтой харьцуулахад өөрөө ажилладаг горимын PPDS нь гэрлийг асаах үед пироэлектрик талбайн улмаас илүү өндөр олшруулалт үүсгэдэг.
Үүнээс гадна, PPD нь хазайлтын хүчдэлээс ихээхэн хамааралтай хазайлтын горимд ажиллах боломжтой бөгөөд хазайлтын хүчдэлийг нэмэгдүүлснээр хэт өндөр хазайлтыг бий болгож болно. PPD нь бага эрчим хүчний хэрэглээ болон өндөр мэдрэмжтэй дүрслэлийн сайжруулалтын системд маш их хэрэглээний боломжтой. Энэхүү ажил нь GaOX нь ирээдүйтэй гэдгийг нотолж байгаа төдийгүйөндөр энергийн фотодетекторматериал төдийгүй өндөр хүчин чадалтай өндөр энергийн фотодетекторуудыг бий болгох шинэ стратеги санал болгож байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 9-р сарын 10