പുതിയ ഹൈ സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഫോട്ടോ ഡിറ്റക്ടർ

പുതിയത്ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ

അടുത്തിടെ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ (CAS) ഒരു ഗവേഷക സംഘം പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ ഗാലിയം അടങ്ങിയ ഗാലിയം ഓക്സൈഡ് മെറ്റീരിയലുകളെ (PGR-GaOX) അടിസ്ഥാനമാക്കി ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയ്ക്കും ഉയർന്ന പ്രതികരണ വേഗതയ്ക്കും വേണ്ടി ആദ്യമായി ഒരു പുതിയ ഡിസൈൻ തന്ത്രം നിർദ്ദേശിച്ചു.ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർകപ്പിൾഡ് ഇൻ്റർഫേസ് പൈറോഇലക്‌ട്രിക്, ഫോട്ടോകണ്ടക്ടിവിറ്റി ഇഫക്റ്റുകൾ വഴി, പ്രസക്തമായ ഗവേഷണം അഡ്വാൻസ്ഡ് മെറ്റീരിയലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ഉയർന്ന ഊർജ്ജംഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ഡിറ്റക്ടറുകൾ(ഡീപ് അൾട്രാവയലറ്റ് (DUV) മുതൽ എക്സ്-റേ ബാൻഡുകൾ വരെ) ദേശീയ സുരക്ഷ, വൈദ്യശാസ്ത്രം, വ്യാവസായിക ശാസ്ത്രം എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ 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. ഫോട്ടോകണ്ടക്ടിവിറ്റി ഇഫക്‌റ്റുമായി ഇൻ്റർഫേസ് പൈറോഇലക്‌ട്രിക് ഇഫക്റ്റ് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, 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 PPDS 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. GaOX ഒരു വാഗ്ദാനമാണെന്ന് മാത്രമല്ല ഈ കൃതി തെളിയിക്കുന്നത്ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർമെറ്റീരിയൽ, മാത്രമല്ല ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഹൈ എനർജി ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ തന്ത്രവും നൽകുന്നു.