ახალი მაღალი მგრძნობელობის ფოტოდექტორი

ახალიმაღალი მგრძნობელობის ფოტოდექტორი

ახლახან, ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის (CAS) კვლევითი ჯგუფი, რომელიც დაფუძნებულია პოლიკრისტალური გალიუმით მდიდარი გალიუმის ოქსიდის მასალებზე (PGR-Gaox), რომელიც პირველად შემოთავაზებულია ახალი დიზაინის სტრატეგია მაღალი მგრძნობელობისა და მაღალი რეაგირების სიჩქარის მაღალი მაჩვენებლისთვისფოტოდეტექტორიდაწყვილებული ინტერფეისის პიროელექტრული და ფოტოკონდიურობის ეფექტების საშუალებით, და შესაბამისი გამოკვლევა გამოქვეყნდა მოწინავე მასალებში. მაღალი ენერგიაფოტოელექტრული დეტექტორები(ღრმა ულტრაიისფერი (DUV) რენტგენოლოგიურ ჯგუფებამდე) გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს სხვადასხვა სფეროებში, მათ შორის ეროვნული უსაფრთხოების, მედიცინისა და სამრეწველო მეცნიერების ჩათვლით.

ამასთან, მიმდინარე ნახევარგამტარული მასალები, როგორიცაა SI და α-SE, აქვთ პრობლემები დიდი გაჟონვის მიმდინარე და დაბალი რენტგენის შთანთქმის კოეფიციენტთან, რაც რთულია მაღალი ხარისხის გამოვლენის საჭიროებების დაკმაყოფილება. ამის საპირისპიროდ, ფართო ჯგუფის უფსკრული (WBG) ნახევარგამტარული გალიუმის ოქსიდის მასალები აჩვენებს დიდ პოტენციალს მაღალი ენერგიის ფოტოელექტრული გამოვლენისთვის. ამასთან, მატერიალური მხარეზე გარდაუვალი ღრმა დონის ხაფანგისა და მოწყობილობის სტრუქტურაზე ეფექტური დიზაინის არარსებობის გამო, რთულია მაღალი მგრძნობელობის და მაღალი რეაგირების სიჩქარის მაღალი ენერგიის ფოტონის დეტექტორების რეალიზაცია, რომელიც დაფუძნებულია ფართო ბენდის უფსკრული ნახევარგამტარებით. ამ გამოწვევების გადასაჭრელად, ჩინეთში სამეცნიერო ჯგუფმა შეიმუშავა პიროელექტრული ფოტოკონდიული დიოდი (PPD), რომელიც პირველად PGR-Gaox- ზეა დაფუძნებული. ინტერფეისის პიროელექტრული ეფექტის ფოტოკონდიურობის ეფექტის დაწყვილებით, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია გამოვლენის შესრულება. PPD აჩვენა მაღალი მგრძნობელობა როგორც DUV, ასევე რენტგენის სხივების მიმართ, საპასუხო მაჩვენებლებით 104A/W და 105μC × GYAIR-1/CM2, შესაბამისად, 100-ჯერ მეტია, ვიდრე მსგავსი მასალებისგან დამზადებული წინა დეტექტორები. გარდა ამისა, PGR-Gaox– ის დაქვეითების რეგიონის პოლარული სიმეტრიით გამოწვეული ინტერფეისის პიროელექტრული მოქმედება შეიძლება გაზარდოს დეტექტორის რეაგირების სიჩქარე 105 ჯერ 0,1 მმ-მდე. ჩვეულებრივი ფოტოდიოდების შედარებით, თვითმმართველობის ენერგიის რეჟიმში PPD წარმოქმნის უფრო მეტ მიღწევებს პიროელექტრული ველების გამო, მსუბუქი გადართვის დროს.

გარდა ამისა, PPD– ს შეუძლია იმოქმედოს მიკერძოებულ რეჟიმში, სადაც მოგება ძალზე დამოკიდებულია მიკერძოებულ ძაბვაზე, ხოლო ულტრა მაღალი მოგების მიღწევა შესაძლებელია მიკერძოებულ ძაბვის გაზრდით. PPD– ს აქვს დიდი გამოყენების პოტენციალი ენერგიის დაბალი მოხმარების და მაღალი მგრძნობელობის ვიზუალიზაციის გამაძლიერებელი სისტემების დროს. ეს ნამუშევარი არა მხოლოდ ამტკიცებს, რომ Gaox არის პერსპექტიულიმაღალი ენერგიის ფოტოდექტორიმასალა, მაგრამ ასევე გთავაზობთ ახალ სტრატეგიას მაღალი ხარისხის მაღალი ენერგიის ფოტომეტექტორების რეალიზაციისთვის.