НовыйВысокая чувствительность фотоприемника
Недавно исследовательская группа в Китайской академии наук (CAS), основанная на поликристаллических, богатых галлиевыми оксидными материалами (PGR-GAOX), впервые предложенная в новой стратегии проектирования высокой чувствительности и высокой скорости отклика высокойфотоприемникБлагодаря связанным интерфейсу пироэлектрическому и фотопроводимости эффекты, и соответствующие исследования были опубликованы в передовых материалах. Высокоэнергетикафотоэлектрические детекторы(Для глубокого ультрафиолета (DUV) для рентгеновских полос) имеют решающее значение в различных областях, включая национальную безопасность, медицину и промышленную науку.
Однако текущие полупроводниковые материалы, такие как Si и α-Se, имеют проблемы большого тока утечки и низкого коэффициента поглощения рентгеновского излучения, что трудно удовлетворить потребности высокопроизводительного обнаружения. Напротив, материалы с оксидом галлия с широким диапазоном (WBG) демонстрируют большой потенциал для высокоэнергетического фотоэлектрического обнаружения. Однако из-за неизбежной ловушки глубокого уровня на стороне материала и отсутствия эффективной конструкции в структуре устройства трудно реализовать высокую чувствительность и высокую скорость отклика с высокой энергией фотонов, основанные на полупроводниках с широкопологами. Чтобы решить эти проблемы, исследовательская группа в Китае впервые разработала пироэлектрический фотопроводящий диод (PPD) на основе PGR-GAOX. Связывая пироэлектрический эффект интерфейса с эффектом фотопроводности, производительность обнаружения значительно улучшается. PPD показал высокую чувствительность как к DUV, так и к рентгеновским снимкам, с показателями отклика до 104A/W и 105 мкК × Gyair-1/CM2, соответственно, более чем в 100 раз выше, чем предыдущие детекторы, изготовленные из аналогичных материалов. Кроме того, пироэлектрический эффект границы раздела, вызванный полярной симметрией области истощения PGR-GAOX, может увеличить скорость отклика детектора в 105 раз до 0,1 мс. По сравнению с обычными фотодиодами, самостоятельные моды PPD получают более высокий балл из-за пироэлектрических полей во время переключения света.
Кроме того, PPD может работать в режиме смещения, где усиление сильно зависит от напряжения смещения, а сверхвысокое усиление может быть достигнуто путем увеличения напряжения смещения. PPD обладает большим потенциалом применения в низком энергопотреблении и системах повышения чувствительности. Эта работа не только доказывает, что Gaox является многообещающимВысокоэнергетический фотоприемникМатериал, но также предоставляет новую стратегию реализации высокопроизводительных фотоприемников высокой энергии.
Время публикации: сентябрь-10-2024