NouFotodetector cu sensibilitate ridicată
Recent, o echipă de cercetare la Academia Chineză de Științe (CAS) bazată pe materiale de oxid de galiu bogate în gallium policristalin (PGR-GAOX) a propus pentru prima dată o nouă strategie de proiectare pentru sensibilitate ridicată și viteză mare de răspuns ridicatfotodetectorPrin intermediul interfeței cuplate efecte piroelectrice și fotoconductive, iar cercetarea relevantă a fost publicată în materiale avansate. Energie maredetectoare fotoelectrice(Pentru Ultraviolet Deep (DUV) la benzi cu raze X) sunt critice într-o varietate de domenii, inclusiv securitate națională, medicină și științe industriale.
Cu toate acestea, materialele semiconductoare actuale, cum ar fi Si și α-SE, au probleme de curent de scurgere mare și coeficient de absorbție scăzut de raze X, ceea ce este dificil să răspundă nevoilor de detectare performantă. În schimb, materialele cu oxid de galiu cu benzi largi (WBG) arată un potențial mare pentru detectarea fotoelectrică cu energie mare. Cu toate acestea, din cauza capcanei inevitabile de nivel profund din partea materialului și a lipsei de proiectare eficientă pe structura dispozitivului, este dificil să realizăm detectoare de fotoni cu energie ridicată cu răspuns ridicat și viteză mare de răspuns, bazate pe semiconductori cu bandă largă. Pentru a aborda aceste provocări, o echipă de cercetare din China a conceput o diodă fotoconductoare piroelectrică (PPD) bazată pe PGR-Gaox pentru prima dată. Prin cuplarea efectului piroelectric de interfață cu efectul de fotoconductivitate, performanța de detectare este semnificativ îmbunătățită. PPD a arătat o sensibilitate ridicată atât la DUV, cât și la raze X, cu rate de răspuns până la 104A/W și 105μC × Gyair-1/CM2, respectiv de peste 100 de ori mai mare decât detectoarele anterioare realizate din materiale similare. În plus, efectul piroelectric de interfață cauzat de simetria polară a regiunii de epuizare PGR-GAOX poate crește viteza de răspuns a detectorului de 105 ori la 0,1ms. În comparație cu fotodiodele convenționale, PPD-urile cu modul auto-alimentat produc câștiguri mai mari datorate câmpurilor piroelectrice în timpul comutării luminii.
În plus, PPD poate funcționa în modul de prejudecată, unde câștigul depinde foarte mult de tensiunea de prejudecată, iar câștigul ultra-ridicat poate fi obținut prin creșterea tensiunii de prejudecată. PPD are un potențial mare de aplicare în consum redus de energie și sisteme de îmbunătățire a imaginii cu sensibilitate ridicată. Această lucrare nu numai că GAOX este un promițătorFotodetector cu energie marematerial, dar oferă și o nouă strategie pentru realizarea fotodetectoarelor cu energie ridicată de înaltă performanță.
Timpul post: 10-2024 sept