Neie Fotodetektor mat héijer Empfindlechkeet

Neihéichempfindleche Photodetektor

Viru kuerzem huet e Fuerschungsteam vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften (CAS) baséiert op polykristalline galliumräiche Galliumoxidmaterialien (PGR-GaOX) fir d'éischt Kéier eng nei Designstrategie fir héich Empfindlechkeet a séier Reaktiounsgeschwindegkeet virgeschloen.Fotodetektorduerch gekoppelt Grenzflächenpyroelektresch an Photoleitungseffekter, an déi relevant Fuerschung gouf an Advanced Materials publizéiert. Héichenergiephotoelektresch Detektoren(fir déif ultraviolett (DUV) bis Röntgenbänner) si kritesch an enger Villfalt vu Beräicher, dorënner national Sécherheet, Medizin an Industriewëssenschaft.

Wéinst der inévitabler Déifniveau-Fall op der Materialsäit an dem Manktem un engem effektiven Design vun der Struktur vum Apparat ass et awer schwéier, héichen Energie-Photonendetektoren, wéi Si an α-Se, ze hunn, well se awer Problemer mat engem groussen Leckstroum an engem niddrege Röntgenabsorptiounskoeffizient hunn, wat et schwéier mécht, d'Besoine vun enger héichperformanter Detektioun ze decken. Am Géigesaz dozou weisen Galliumoxid-Halbleitermaterialien aus Breetbandlücken (WBG) e grousst Potenzial fir d'Héichenergie-Photonendetektoren. Wéinst der inévitabler Déifniveau-Fall op der Materialsäit an dem Manktem un engem effektiven Design vun der Struktur vum Apparat ass et awer eng Erausfuerderung, héichempfindlech an héich Äntwertgeschwindegkeets-Héichenergie-Photonendetektoren op Basis vu Breetbandlücken-Halbleiter ze realiséieren. Fir dës Erausfuerderungen unzegoen, huet e Fuerschungsteam a China fir d'éischt Kéier eng pyroelektresch photoleitend Diod (PPD) op Basis vu PGR-GaOX entwéckelt. Duerch d'Kopplung vum pyroelektreschen Effekt vum Grenzfläche mam Photoleitungseffekt gëtt d'Detektiounsleistung däitlech verbessert. PPD huet eng héich Empfindlechkeet fir souwuel DUV wéi och Röntgenstrahlen gewisen, mat Äntwertraten vu bis zu 104A/W respektiv 105μC×Gyair-1/cm2, méi wéi 100 Mol méi héich wéi fréier Detektoren aus ähnleche Materialien. Zousätzlech kann den pyroelektreschen Effekt vun der Grenzfläch, deen duerch d'polar Symmetrie vun der PGR-GaOX-Verarmungsregioun verursaacht gëtt, d'Reaktiounsgeschwindegkeet vum Detektor ëm den 105-facht op 0,1 ms erhéijen. Am Verglach mat konventionelle Photodioden produzéieren PPDS am Selbstbetriebsmodus méi héich Gewënn wéinst pyroelektresche Felder beim Liichtschalten.

Zousätzlech kann PPD am Bias-Modus funktionéieren, wou de Gewënn staark vun der Bias-Spannung ofhängeg ass, an en ultra-héije Gewënn kann duerch d'Erhéijung vun der Bias-Spannung erreecht ginn. PPD huet e grousst Uwendungspotenzial a Systemer mat nidderegem Energieverbrauch an héijer Empfindlechkeet fir Bildverbesserungen. Dës Aarbecht beweist net nëmmen, datt GaOX e villverspriechend ... ass.Héichenergie-FotodetektorMaterial, awer bitt och eng nei Strategie fir d'Realisatioun vun héichperformante Héichenergie-Fotodetektoren.