പുതിയ ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

പുതിയ ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

അടുത്തിടെ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ (CAS) ഒരു ഗവേഷക സംഘം പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ ഗാലിയം സമ്പുഷ്ടമായ ഗാലിയം ഓക്സൈഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ (PGR-GaOX) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പുതിയ ഡിസൈൻ തന്ത്രം ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിച്ചു ഒപ്പം ഫോട്ടോകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ഇഫക്റ്റുകളും, പ്രസക്തമായ ഗവേഷണം അഡ്വാൻസ്ഡ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ദേശീയ സുരക്ഷ, വൈദ്യശാസ്ത്രം, വ്യാവസായിക ശാസ്ത്രം എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഹൈ-എനർജി ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ഡിറ്റക്ടറുകൾ (ഡീപ് അൾട്രാവയലറ്റ് (ഡിയുവി) മുതൽ എക്സ്-റേ ബാൻഡുകൾ വരെ) നിർണായകമാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, Si, α-Se പോലുള്ള നിലവിലെ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾക്ക് വലിയ ലീക്കേജ് കറൻ്റ്, കുറഞ്ഞ എക്സ്-റേ അബ്സോർപ്ഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് എന്നിവയുടെ പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കണ്ടെത്തലിൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ പ്രയാസമാണ്. നേരെമറിച്ച്, വൈഡ്-ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് (WBG) അർദ്ധചാലക ഗാലിയം ഓക്സൈഡ് വസ്തുക്കൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് കണ്ടെത്തലിന് വലിയ സാധ്യത കാണിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മെറ്റീരിയൽ വശത്തെ അനിവാര്യമായ ആഴത്തിലുള്ള കെണിയും ഉപകരണ ഘടനയിൽ ഫലപ്രദമായ രൂപകൽപ്പനയുടെ അഭാവവും കാരണം, വൈഡ്-ബാൻഡ് ഗ്യാപ്പ് അർദ്ധചാലകങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയും ഉയർന്ന പ്രതികരണ വേഗതയും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോൺ ഡിറ്റക്ടറുകൾ തിരിച്ചറിയുന്നത് വെല്ലുവിളിയാണ്. ഈ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ, ചൈനയിലെ ഒരു ഗവേഷക സംഘം ആദ്യമായി PGR-GaOX അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പൈറോഇലക്‌ട്രിക് ഫോട്ടോകണ്ടക്റ്റീവ് ഡയോഡ് (PPD) രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തു. ഇൻ്റർഫേസ് പൈറോഇലക്‌ട്രിക് ഇഫക്‌റ്റിനെ ഫോട്ടോകണ്ടക്ടിവിറ്റി ഇഫക്‌റ്റുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, കണ്ടെത്തൽ പ്രകടനം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുന്നു. DUV, X-ray എന്നിവയിൽ PPD ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി കാണിച്ചു, പ്രതികരണ നിരക്ക് യഥാക്രമം 104A/W, 105μC×Gyair-1/cm2 വരെ, സമാന വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ച മുൻ ഡിറ്റക്ടറുകളേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. കൂടാതെ, PGR-GaOX ശോഷണ മേഖലയുടെ ധ്രുവ സമമിതി മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഇൻ്റർഫേസ് പൈറോഇലക്‌ട്രിക് ഇഫക്റ്റിന് ഡിറ്റക്ടറിൻ്റെ പ്രതികരണ വേഗത 105 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും 0.1ms വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. പരമ്പരാഗത ഫോട്ടോഡയോഡുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലൈറ്റ് സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്ത് പൈറോ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകൾ കാരണം സ്വയം-പവർ മോഡ് പിപിഡിഎസ് ഉയർന്ന നേട്ടം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

കൂടാതെ, പിപിഡിക്ക് ബയസ് മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, അവിടെ നേട്ടം ബയസ് വോൾട്ടേജിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ബയസ് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ അൾട്രാ-ഹൈ നേട്ടം കൈവരിക്കാനാകും. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിലും ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഇമേജിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ സംവിധാനങ്ങളിലും PPD-ക്ക് മികച്ച ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്. ഈ സൃഷ്ടി GaOX ഒരു ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോഡിറ്റക്റ്റർ മെറ്റീരിയലാണെന്ന് തെളിയിക്കുക മാത്രമല്ല, ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ തന്ത്രം പ്രദാനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.