ເຄື່ອງກວດຈັບພາບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແບບໃໝ່

ເຄື່ອງກວດຈັບພາບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແບບໃໝ່

ບໍ່ດົນມານີ້, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາຂອງສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນ (CAS) ໂດຍອີງໃສ່ polycrystalline Gallium oxide Materials Gallium oxide (PGR-GaOX) ໄດ້ສະເຫນີເປັນຄັ້ງທໍາອິດຍຸດທະສາດການອອກແບບໃຫມ່ສໍາລັບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແລະຄວາມໄວຕອບສະຫນອງສູງ photodetector ຄວາມໄວສູງໂດຍຜ່ານການໂຕ້ຕອບ pyroelectric ຄູ່. ແລະຜົນກະທົບ photoconductivity, ແລະການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກຈັດພີມມາໃນ Advanced Materials. ເຄື່ອງກວດຈັບ photoelectric ພະລັງງານສູງ (ສໍາລັບ ultraviolet ເລິກ (DUV) ແຖບ X-ray) ແມ່ນສໍາຄັນໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ລວມທັງຄວາມປອດໄພແຫ່ງຊາດ, ຢາປົວພະຍາດ, ແລະວິທະຍາສາດອຸດສາຫະກໍາ.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວັດສະດຸ semiconductor ໃນປະຈຸບັນເຊັ່ນ Si ແລະ α-Se ມີບັນຫາຂອງກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມ X-ray ຕ່ໍາ, ເຊິ່ງຍາກທີ່ຈະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການກວດສອບປະສິດທິພາບສູງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ວັດສະດຸ semiconductor gallium oxide ຊ່ອງຫວ່າງກວ້າງ (WBG) ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ສໍາລັບການກວດພົບ photoelectric ທີ່ມີພະລັງງານສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກການໃສ່ກັບດັກລະດັບຄວາມເລິກທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ໃນດ້ານວັດສະດຸແລະການຂາດການອອກແບບທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນໂຄງສ້າງອຸປະກອນ, ມັນເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຈະຮັບຮູ້ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແລະຄວາມໄວການຕອບສະຫນອງສູງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບ photon ພະລັງງານສູງໂດຍອີງໃສ່ semiconductors ຊ່ອງຫວ່າງກວ້າງ. ເພື່ອແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໃນປະເທດຈີນໄດ້ອອກແບບ pyroelectric photoconductive diode (PPD) ໂດຍອີງໃສ່ PGR-GaOX ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ. ໂດຍການສົມທົບຜົນກະທົບ pyroelectric ການໂຕ້ຕອບກັບຜົນກະທົບ photoconductivity, ປະສິດທິພາບການຊອກຄົ້ນຫາແມ່ນການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. PPD ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ທັງ DUV ແລະ X-rays, ດ້ວຍອັດຕາການຕອບສະຫນອງເຖິງ 104A / W ແລະ 105μC × Gyair-1 / cm2, ຕາມລໍາດັບ, ສູງກວ່າ 100 ເທົ່າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບກ່ອນຫນ້າທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຜົນກະທົບ pyroelectric ການໂຕ້ຕອບທີ່ເກີດຈາກ symmetry polar ຂອງພາກພື້ນ depletion PGR-GaOX ສາມາດເພີ່ມຄວາມໄວການຕອບສະຫນອງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໂດຍ 105 ເທົ່າເຖິງ 0.1ms. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ photodiodes ທໍາມະດາ, ຮູບແບບພະລັງງານດ້ວຍຕົນເອງ PPDS ຜະລິດຜົນກໍາໄລທີ່ສູງກວ່າເນື່ອງຈາກທົ່ງ pyroelectric ໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແສງສະຫວ່າງ.

ນອກຈາກນັ້ນ, PPD ສາມາດດໍາເນີນການໃນໂຫມດອະຄະຕິ, ບ່ອນທີ່ການໄດ້ຮັບແມ່ນຂຶ້ນກັບແຮງດັນທີ່ມີຄວາມລໍາອຽງສູງ, ແລະການເພີ່ມສູງສຸດແມ່ນສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການເພີ່ມແຮງດັນ bias. PPD ມີທ່າແຮງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ດີໃນການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາແລະລະບົບການປັບປຸງການຖ່າຍຮູບທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ. ວຽກງານນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ພິສູດວ່າ GaOX ເປັນອຸປະກອນເຄື່ອງກວດຈັບແສງພະລັງງານສູງ, ແຕ່ຍັງໃຫ້ຍຸດທະສາດໃຫມ່ສໍາລັບການຮັບຮູ້ປະສິດທິພາບສູງ photodetectors ພະລັງງານສູງ.