नवीन उच्च संवेदनशीलता फोटोडेटेक्टर

नवीनउच्च संवेदनशीलता फोटोडेटेक्टर

अलीकडेच, पॉलीक्रिस्टलिन गॅलियम-समृद्ध गॅलियम ऑक्साईड मटेरियल (पीजीआर-गेओक्स) वर आधारित चायनीज Academy कॅडमी ऑफ सायन्सेस (सीएएस) मधील एक संशोधन पथक प्रथमच उच्च संवेदनशीलता आणि उच्च प्रतिसाद गती उच्च यासाठी नवीन डिझाइन धोरण प्रस्तावित करतेफोटोडेटेक्टरयुग्मित इंटरफेस पायरोइलेक्ट्रिक आणि फोटोकॉन्डक्टिव्हिटी प्रभावांद्वारे आणि संबंधित संशोधन प्रगत सामग्रीमध्ये प्रकाशित केले गेले. उच्च-उर्जाफोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर(डीप अल्ट्राव्हायोलेट (डीयूव्ही) ते एक्स-रे बँडसाठी) राष्ट्रीय सुरक्षा, औषध आणि औद्योगिक विज्ञान यासह विविध क्षेत्रात गंभीर आहेत.

तथापि, एसआय आणि α-एसई सारख्या सध्याच्या सेमीकंडक्टर सामग्रीमध्ये मोठ्या गळती चालू आणि कमी एक्स-रे शोषक गुणांकांची समस्या आहे, जे उच्च-कार्यक्षमता शोधण्याच्या गरजा पूर्ण करणे कठीण आहे. याउलट, वाइड-बँड गॅप (डब्ल्यूबीजी) सेमीकंडक्टर गॅलियम ऑक्साईड मटेरियल उच्च-उर्जा फोटोइलेक्ट्रिक शोधण्यासाठी उत्तम क्षमता दर्शविते. तथापि, मटेरियलच्या बाजूने अपरिहार्य खोल पातळीवरील सापळा आणि डिव्हाइस संरचनेवर प्रभावी डिझाइनच्या अभावामुळे, उच्च संवेदनशीलता आणि उच्च प्रतिसाद गती उच्च उर्जा फोटॉन डिटेक्टरला वाइड-बँड गॅप सेमीकंडक्टरवर आधारित लक्षात घेणे आव्हानात्मक आहे. या आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी, चीनमधील एका संशोधन पथकाने प्रथमच पीजीआर-गॉक्सवर आधारित पायरोइलेक्ट्रिक फोटोकॉन्डक्टिव्ह डायोड (पीपीडी) डिझाइन केले आहे. फोटोकॉन्डक्टिव्हिटी इफेक्टसह इंटरफेस पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव एकत्रित करून, शोध कार्यक्षमता लक्षणीय सुधारली आहे. पीपीडीने डीयूव्ही आणि एक्स-रे या दोहोंसाठी उच्च संवेदनशीलता दर्शविली, ज्यात 104 ए/डब्ल्यू पर्यंतच्या प्रतिसाद दरासह अनुक्रमे 104 ए/डब्ल्यू आणि 105μ सी × ग्यायर -1/सेमी 2 पर्यंत समान सामग्रीच्या मागील डिटेक्टरपेक्षा 100 पट जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, पीजीआर-गेओक्स कमी होण्याच्या प्रदेशाच्या ध्रुवीय सममितीमुळे उद्भवणारा इंटरफेस पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव डिटेक्टरच्या प्रतिसादाची गती 105 पट वाढू शकतो. पारंपारिक फोटोडिओड्सच्या तुलनेत, सेल्फ-पॉवर मोड पीपीडी लाइट स्विचिंग दरम्यान पायरोइलेक्ट्रिक फील्डमुळे जास्त नफा उत्पन्न करतात.

याव्यतिरिक्त, पीपीडी बायस मोडमध्ये कार्य करू शकते, जिथे हा नफा बायस व्होल्टेजवर अत्यधिक अवलंबून असतो आणि बायस व्होल्टेज वाढवून अल्ट्रा-हाय गेन मिळू शकतो. पीपीडीमध्ये कमी उर्जा वापर आणि उच्च संवेदनशीलता इमेजिंग वर्धित प्रणालींमध्ये उत्कृष्ट अनुप्रयोग क्षमता आहे. हे कार्य केवळ हे सिद्ध करते की गॉक्स एक आशादायक आहेउच्च ऊर्जा फोटोडेटेक्टरसाहित्य, परंतु उच्च कार्यक्षमता उच्च ऊर्जा फोटोडेटेक्टर्सची जाणीव करण्यासाठी एक नवीन रणनीती देखील प्रदान करते.