Gần đây, một nhóm nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) dựa trên vật liệu oxit gallium giàu polycrystalline (PGR GAOX) lần đầu tiên đề xuất một chiến lược thiết kế mới về độ nhạy cao và tốc độ phản ứng cao cao caoPhotodetectorThông qua các hiệu ứng quang điện và quang điện giao diện kết hợp, và nghiên cứu có liên quan đã được công bố trong các vật liệu tiên tiến. Năng lượng caoMáy dò quang điện.
Tuy nhiên, các vật liệu bán dẫn hiện tại như SI và α-SE có các vấn đề về dòng rò lớn và hệ số hấp thụ tia X thấp, rất khó đáp ứng nhu cầu phát hiện hiệu suất cao. Ngược lại, các vật liệu oxit gallium gallium khe hở rộng (WBG) cho thấy tiềm năng lớn để phát hiện quang điện năng lượng cao. Tuy nhiên, do bẫy mức độ sâu không thể tránh khỏi ở phía vật liệu và thiếu thiết kế hiệu quả trên cấu trúc thiết bị, thật khó để nhận ra độ nhạy cao và các máy dò Photon năng lượng cao phản ứng cao dựa trên chất bán dẫn khoảng cách băng rộng. Để giải quyết những thách thức này, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc đã thiết kế một diode quang điện (PPD) lần đầu tiên dựa trên PGR GAOOX lần đầu tiên. Bằng cách kết hợp hiệu ứng pyroelectric giao diện với hiệu ứng quang dẫn, hiệu suất phát hiện được cải thiện đáng kể. PPD cho thấy độ nhạy cao đối với cả DUV và X-Rays, với tốc độ phản hồi lên tới 104a/W và 105μc × Gyair-1/cm2, tương ứng cao hơn 100 lần so với các máy dò trước đây được làm bằng các vật liệu tương tự. Ngoài ra, hiệu ứng pyroelectric giao diện gây ra bởi sự đối xứng cực của vùng suy giảm PGR GAOOX có thể làm tăng tốc độ phản ứng của máy dò lên 105 lần lên 0,1ms. So với các photodiod thông thường, PPD chế độ tự cấp nguồn tạo ra mức tăng cao hơn do các trường quang điện trong quá trình chuyển đổi ánh sáng.
Ngoài ra, PPD có thể hoạt động ở chế độ thiên vị, trong đó mức tăng phụ thuộc rất nhiều vào điện áp thiên vị và mức tăng cực cao có thể đạt được bằng cách tăng điện áp thiên vị. PPD có tiềm năng ứng dụng tuyệt vời trong tiêu thụ năng lượng thấp và hệ thống tăng cường hình ảnh độ nhạy cao. Công việc này không chỉ chứng minh rằng Gaox là mộtPhotodetector năng lượng caoVật liệu, nhưng cũng cung cấp một chiến lược mới để hiện thực hóa các bộ điều hòa năng lượng cao hiệu suất cao.
Thời gian đăng: Tháng 9-10-2024