Lastatempe, esplorteamo ĉe la Ĉina Akademio de Sciencoj (CAS), bazita sur polikristalaj galium-riĉaj galium-oksidaj Materialoj (PGR-GaOX), proponis por la unua fojo novan dezajnstrategion por alta sentemo kaj alta respondrapido.fotodetektiloper kunligitaj interfacaj piroelektraj kaj fotokonduktivecaj efikoj, kaj la koncerna esplorado estis publikigita en Advanced Materials. Alt-energiafotoelektraj detektiloj(por profundaj ultraviolaj (DUV) ĝis rentgen-bendoj) estas kritikaj en diversaj kampoj, inkluzive de nacia sekureco, medicino kaj industria scienco.
Tamen, la nunaj duonkonduktaĵaj materialoj kiel Si kaj α-Se havas problemojn pri granda elflua kurento kaj malalta rentgen-absorba koeficiento, kio malfacile plenumas la bezonojn de alt-efikeca detekto. Kontraste, galium-oksidaj materialoj kun larĝbenda breĉo (WBG) montras grandan potencialon por alt-energia fotoelektra detekto. Tamen, pro la neevitebla profunda nivelkaptilo ĉe la materiala flanko kaj la manko de efika dezajno de la aparatstrukturo, estas malfacile realigi altan sentemon kaj alt-respondrapidecon por alt-energiaj fotondetektiloj bazitaj sur larĝbendaj breĉaj duonkonduktaĵoj. Por trakti ĉi tiujn defiojn, esplorteamo en Ĉinio unuafoje desegnis piroelektran fotokonduktan diodon (PPD) bazitan sur PGR-GaOX. Kunligante la interfacan piroelektran efikon kun la fotokonduktiveca efiko, la detekto-efikeco signife plibonigiĝis. PPD montris altan sentemon al kaj DUV kaj rentgen-radioj, kun respondrapidecoj ĝis 104A/W kaj 105μC×Gyair-1/cm2, respektive, pli ol 100 fojojn pli altaj ol antaŭaj detektiloj faritaj el similaj materialoj. Krome, la interfaca piroelektra efiko kaŭzita de la polusa simetrio de la PGR-GaOX-malpleniga regiono povas pliigi la respondrapidecon de la detektilo je 10⁵-oblo ĝis 0.1 ms. Kompare kun konvenciaj fotodiodoj, memfunkciigitaj PPDS-oj produktas pli altajn gajnojn pro piroelektraj kampoj dum lumŝaltado.
Krome, PPD povas funkcii en biasa reĝimo, kie la gajno estas tre dependa de la biasa tensio, kaj ultra-alta gajno povas esti atingita per pliigo de la biasa tensio. PPD havas grandan aplikan potencialon en malalt-energi-konsumaj kaj alt-sentemaj bildigaj plibonigaj sistemoj. Ĉi tiu laboro ne nur pruvas, ke GaOX estas promesplena...alt-energia fotodetektilomaterialo, sed ankaŭ provizas novan strategion por realigi alt-efikecajn alt-energiajn fotodetektilojn.
Afiŝtempo: 10 septembro 2024