Noufotodetector d’alta sensibilitat
Recentment, un equip de recerca de l'Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS) basat en materials d'òxids de galli rics en policristal·lins (PGR-GAOX) proposat per primera vegada una nova estratègia de disseny per a alta sensibilitat i alta velocitat de resposta altafotodetectorMitjançant efectes piroelèctrics i fotoconductivitat de la interfície acoblada, i la investigació rellevant es va publicar en materials avançats. Alt energiaDetectors fotoelèctrics(Per a les bandes de raigs X de Deep Ultraviolet (DUV) a diversos camps, inclosos la seguretat nacional, la medicina i la ciència industrial.
No obstant això, els materials de semiconductors actuals com SI i α-SE tenen problemes de gran corrent de fuites i coeficient d’absorció de raigs X baix, que és difícil satisfer les necessitats de detecció d’alt rendiment. En canvi, els materials d'òxid de semiconductor de la banda ampla (WBG) semiconductors mostren un gran potencial per a la detecció fotoelèctrica d'alta energia. No obstant això, a causa de la inevitable trampa de nivell profund del costat del material i la manca de disseny eficaç en l'estructura del dispositiu, és difícil realitzar una alta sensibilitat i alta velocitat de resposta de detectors de fotons d'alta energia basats en semiconductors de bretxa de banda ampla. Per afrontar aquests reptes, un equip de recerca a la Xina ha dissenyat un díode fotoconductor piroelèctric (PPD) basat en PGR-Gaox per primera vegada. En acoblar l'efecte piroelèctric de la interfície amb l'efecte de fotoconductivitat, el rendiment de detecció es millora significativament. La PPD va mostrar una alta sensibilitat tant a les DUV com als raigs X, amb taxes de resposta de fins a 104A/W i 105μC × GYAIR-1/CM2, respectivament, més de 100 vegades superiors als detectors anteriors fets de materials similars. A més, l’efecte piroelèctric de la interfície causat per la simetria polar de la regió d’esgotament PGR-Gaox pot augmentar la velocitat de resposta del detector en 105 vegades a 0,1ms. En comparació amb els fotodíodes convencionals, els PPD de mode autocontractes produeixen guanys més alts a causa dels camps piroelèctrics durant la commutació de la llum.
A més, la PPD pot funcionar en mode biaix, on el guany depèn molt de la tensió de biaix i es pot aconseguir un guany ultra alt augmentant la tensió de biaix. El PPD té un gran potencial d’aplicació en els sistemes de millora d’imatges d’alta sensibilitat i d’alta sensibilitat. Aquest treball no només demostra que Gaox és un prometedorfotodetector d’alta energiaMaterial, però també proporciona una nova estratègia per realitzar fotodetectors d’alta energia d’alt rendiment.
Posada de temps: 10 de setembre de 2014