Nýr ljósnemi með mikilli næmni

Nýttljósnemi með mikilli næmni

Nýlega lagði rannsóknarteymi við Kínversku vísindaakademíuna (CAS) til, í fyrsta skipti nýja hönnunarstefnu fyrir mikla næmni og mikinn svörunarhraða, sem byggir á fjölkristallaðri gallíumríkri gallíumoxíðefni (PGR-GaOX).ljósnemií gegnum tengd tengifleti, eldvirkni og ljósleiðni, og viðeigandi rannsókn var birt í Advanced Materials. Háorkaljósnemar(fyrir djúp útfjólubláa geislun (DUV) yfir í röntgengeislunarbönd) eru mikilvæg á ýmsum sviðum, þar á meðal þjóðaröryggi, læknisfræði og iðnvísindum.

Hins vegar eiga núverandi hálfleiðaraefni eins og Si og α-Se við vandamál að stríða vegna mikils lekastraums og lágs röntgengeislunargleypni, sem gerir það erfitt að uppfylla kröfur um afkastamikla greiningu. Aftur á móti sýna gallíumoxíð hálfleiðaraefni með breitt bandbil (WBG) mikla möguleika fyrir orkuríka ljósnemagreiningu. Hins vegar, vegna óhjákvæmilegrar djúpfellingar á efnishliðinni og skorts á skilvirkri hönnun á uppbyggingu tækisins, er krefjandi að útfæra næma og hraðan svörunarhraða fyrir orkuríka ljósnema byggða á hálfleiðurum með breitt bandbil. Til að takast á við þessar áskoranir hefur rannsóknarteymi í Kína í fyrsta skipti hannað ljósleiðandi díóðu (PPD) byggða á PGR-GaOX. Með því að tengja ljósleiðniáhrif tengiflatarins við ljósleiðniáhrifin er greiningargetan verulega bætt. PPD sýndi mikla næmni fyrir bæði DUV og röntgengeislum, með svörunartíðni allt að 104A/W og 105μC×Gyair-1/cm2, talið í sömu röð, meira en 100 sinnum hærri en fyrri skynjarar úr svipuðum efnum. Að auki getur kveikjuáhrif viðmótsins, sem orsakast af pólsamhverfu PGR-GaOX eyðingarsvæðisins, aukið svörunarhraða skynjarans um 105 sinnum, allt að 0,1 ms. Sjálfknúin PPDS-díóða framleiða meiri ávinning vegna kveikjusviða við ljósrof.

Að auki getur PPD virkað í hlutdrægniham, þar sem ávinningurinn er mjög háður hlutdrægnispennunni, og hægt er að ná fram mjög miklum ávinningi með því að auka hlutdrægnispennuna. PPD hefur mikla möguleika í myndgreiningarkerfum með litla orkunotkun og mikla næmni. Þessi vinna sannar ekki aðeins að GaOX er efnilegur...ljósnemi með mikilli orkuefni, en býður einnig upp á nýja aðferð til að útbúa afkastamikla orkuríka ljósnema.