Novýfotodetektor s vysokou citlivosťou
Nedávno výskumný tím na čínskej akadémii vied (CAS) založený na polykryštalických materiáloch oxidu gália bohatého na gallium (PGR-GAOX), ktorý sa prvýkrát navrhol novou stratégiou dizajnu pre vysokú citlivosť a vysoká rýchlosť odozvy vysoká rýchlosť odozvy vysoká rýchlosť odozvy vysoká rýchlosť odozvy vysoká rýchlosť odozvy vysoká odozvafotodetektorProstredníctvom prepojeného rozhrania pyroelektrické a fotokonductivity účinky a príslušný výskum bol uverejnený v pokročilých materiáloch. Vysokoenergetickýfotoelektrické detektory(Pre hlboké ultrafialové (DUV) pre röntgenové pásma) sú kritické v rôznych oblastiach vrátane národnej bezpečnosti, medicíny a priemyselnej vedy.
Súčasné polovodičové materiály, ako sú SI a a-S, však majú problémy s veľkým priechodným prúdom a nízkym koeficientom absorpcie röntgenového žiarenia, čo je ťažké uspokojiť potreby vysoko výkonnej detekcie. Naproti tomu materiály s polovodičom gália so širokými pásmami (WBG) vykazujú veľký potenciál pre vysokoenergetickú fotoelektrickú detekciu. Avšak kvôli nevyhnutnému hlbokomorskému pascu na strane materiálu a nedostatku efektívneho návrhu na štruktúre zariadenia je náročné realizovať vysokú citlivosť a vysokú rýchlosť odozvy vysokohory energetické detektory fotónov na základe stredne pásmových polovodičov. Na riešenie týchto výziev výskumný tím v Číne navrhol prvýkrát pyroelektrickú fotokonduktívnu diódu (PPD) založenú na PGR-GAOX. Spojením pyroelektrického účinku rozhrania s účinkom fotokonductivity sa detekčný výkon významne zlepší. PPD vykazovala vysokú citlivosť na DUV aj röntgenové lúče, pričom rýchlosť odozvy bola až do 104a/w a 105 μc x gyair-1/cm2, čo je viac ako 100-krát vyššia ako predchádzajúce detektory vyrobené z podobných materiálov. Okrem toho môže pyroelektrický účinok rozhrania spôsobený polárnou symetriou oblasti vyčerpania PGR-GAOX zvýšiť rýchlosť odozvy detektora o 105-krát na 0,1 ms. V porovnaní s konvenčnými fotodiódami, samostatne poháňané režim PPD produkujú vyššie zisky v dôsledku pyroelektrických polí počas prepínania svetla.
Okrem toho môže PPD pracovať v režime zaujatosti, kde zisk je vysoko závislý od predpätia a ultra vysoký zisk sa dá dosiahnuť zvýšením predpätia. PPD má veľký aplikačný potenciál pri nízkej spotrebe energie a vysokých citlivých zobrazovacích systémoch. Táto práca nielen dokazuje, že Gaox je sľubnýfotodetektor s vysokou energiouMateriál, ale tiež poskytuje novú stratégiu na realizáciu vysoko výkonných fotodetektorov s vysokým výkonom.
Čas príspevku: 10. september 2014