Novu fotodetettore di alta sensibilità

Novu fotodetettore di alta sensibilità

Recentemente, un squadra di ricerca in l'Academia Cinese di Scienze (CAS) basatu nantu à Materiali di Gallium oxide policristallini ricchi di galliu (PGR-GaOX) hà prupostu per a prima volta una nova strategia di cuncepimentu per alta sensibilità è alta velocità di risposta alta fotodetettore attraversu interfaccia accoppiata piroelettrica. è effetti di fotoconduttività, è a ricerca pertinente hè stata publicata in Advanced Materials. I rivelatori fotoelettrici d'alta energia (per l'ultraviolettu profondu (DUV) à bande di raghji X) sò critichi in una varietà di campi, cumprese a sicurezza naziunale, a medicina è a scienza industriale.

Tuttavia, i materiali semiconductor currenti, cum'è Si è α-Se, anu i prublemi di grande corrente di fuga è bassu coefficient d'assorbimentu di raghji X, chì hè difficiule di risponde à i bisogni di rilevazione d'altu rendiment. In cuntrastu, i materiali di l'ossidu di galiu semiconductori à banda larga (WBG) mostranu un grande potenziale per a rilevazione fotoelettrica d'alta energia. Tuttavia, a causa di l'inevitabbile trappula di livellu prufonda in u latu di u materiale è a mancanza di un disignu efficace nantu à a struttura di u dispusitivu, hè sfida à realizà rilevatori di fotoni d'alta energia d'alta sensibilità è alta velocità di risposta basati nantu à semiconduttori a banda larga. Per affruntà queste sfide, un squadra di ricerca in Cina hà cuncepitu per a prima volta un diodu fotoconduttivu piroelettricu (PPD) basatu in PGR-GaOX. Accoppiendu l'effettu piroelettricu di l'interfaccia cù l'effettu di fotoconduttività, u rendiment di rilevazione hè significativamente migliuratu. PPD hà dimustratu una sensibilità alta sia à i raggi DUV sia à i raghji X, cù tassi di risposta finu à 104A / W è 105μC × Gyair-1 / cm2, rispettivamente, più di 100 volte più altu di i detectori precedenti fatti di materiali simili. Inoltre, l'effettu piroelettricu di l'interfaccia causatu da a simmetria polare di a regione di depletion PGR-GaOX pò aumentà a velocità di risposta di u detector da 105 volte à 0,1 ms. Comparatu à i fotodiodi convenzionali, i PPDS in modalità autoalimentata producenu guadagni più alti per via di i campi piroelettrici durante u cambiamentu di luce.

Inoltre, PPD pò operà in modu di bias, induve u guadagnu hè assai dipendente da a tensione di bias, è un guadagnu ultra-altu pò esse ottenutu aumentendu a tensione di bias. PPD hà un grande potenziale di applicazione in sistemi di rinfurzà di l'imaghjini d'alta sensibilità è cunsumu energeticu bassu. Stu travagliu ùn solu prova chì GaOX hè un materiale di fotodetettore d'alta energia promettente, ma ancu furnisce una nova strategia per a realizazione di fotodetettori di alta energia d'altu rendiment.