Nova fotodektor visoke osjetljivosti

NervozanFotodektor visoke osjetljivosti

Nedavno je istraživački tim na kineskoj akademiji nauka (CA) na bazi polikristalnih gallijum-gallijumskih oksidnih materijala (PGR-GAOX), prvi put je predložio novu strategiju dizajna za visoku brzinu osjetljivosti i velike brzine odzivafotodetektorKroz povezane efekte piroelektrične i fotokonduktivnosti, a relevantna istraživanja objavljena je u naprednim materijalima. Visokoenergijafotoelektrični detektori(za duboki ultraljubičasto (DUV) do rendgenskih opsega) kritični su u raznim oblastima, uključujući nacionalnu sigurnost, medicinu i industrijsku nauku.

Međutim, trenutni poluvodički materijali poput SI i α-sea imaju problema sa velikim strujom curenja i niskog rendgenskog koeficijenta apsorpcije, što je teško zadovoljiti potrebe otkrivanja visokih performansi. Suprotno tome, široki pojas (WBG) poluvodički listorgidni materijali oksida pokazuju veliki potencijal za visokoenergetsku fotoelektričnu deteciju. Međutim, zbog neizbježnog zamke dubokog nivoa na materijalnoj strani i nedostatku efikasnog dizajna na strukturi uređaja, izazovno je realizirati visoku osjetljivost i visoke brzine brzine za fotonsku energiju na temelju širokog pojačanih razvoja. Da bi se riješili ovim izazovima, istraživački tim u Kini dizajnirao je piroelektričnu fotoproduktivnu diodu (PPD) zasnovan na PGR-GAOX-u prvi put. Spojkom sučelja piroelektričnog efekta sa efektom fotokonduktivnosti, performanse otkrivanja značajno se poboljšavaju. PPD je pokazao visoku osjetljivost na DUV i rendgenske zrake, sa brzinama odgovora do 104A / W i 105μC × Gyair-1 / CM2, odnosno više od 100 puta veći od prethodnih detektora od sličnih materijala. Pored toga, sučelje piroelektrični efekt uzrokovan polarnom simetrijom regije PGR-GAOX-a može povećati brzinu odgovora detektora za 105 puta na 0,1ms. U odnosu na konvencionalne fotodiode, samoelektrirani režim PPD-a proizvodi veće dobitke zbog piroelektričnih polja tokom prebacivanja svjetla.

Pored toga, PPD može raditi u režimu pristranosti, gdje je dobitak visoko ovisan o naponu prialuspojasu, a ultra visoki dobitak može se postići povećanjem napona pristranosti. PPD ima sjajan potencijal za prijavu u malim potrošnji energije i sistemima poboljšanja visoke osjetljivosti. Ovaj rad ne dokazuje samo da je Gaox obećavajućiVisok energetski fotodeterMaterijal, ali pruža i novu strategiju za realizaciju visokog izvođenja visokih energetskih fotodetektora.