Ultra-følsomme, sol-blinde fotodetektorer til barske miljøer

Som en afgørende del af spektrumanalyse anvendes solblinde ultraviolette fotodetektorer (SBPD'er) på mange felter. På grund af deres specialiserede applikationer er de nødt til at klare barske miljøer såsom overdreven temperatur og stråling. Derfor er en erstatning for traditionelle silicium-substrat SBPD'er nødvendig.

I en undersøgelse offentliggjort i Advanced Materials , en forskergruppe ledet af prof. Long Shibing fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi udviklede ultrafølsomme SBPD'er til barske miljøer ved hjælp af amorft galliumoxid (AGO).

Galliumoxid, med et bredt båndgab og varmebestandighed, er i stand til at bevare SBPD'ers følsomhed. Desuden blev AGO fundet med god ydeevne og kompatibilitet, da det nemt kan fremstilles og integreres.

For at overvinde AGO's mangler, såsom lav stabilitet og høj defekttæthed, designede forskerne galliumoxid-SBDP'er med høj tolerance.

Defekt- og dopingteknik (DD) blev vedtaget, herunder design af gallium-rig AGO, annealing til rekrystallisering og dopingtillæg. Det galliumrige materiale var nøglen til en højresponsstrøm og indførelsen af ​​supplerende doping, mens nitrogenudglødning bidrog til fotodetektion ved foranstaltninger som delvis omkrystallisation og dannelse af nanoporer.

Forskerne fandt ud af, at galliumrigt materiale og nanoporer intensiverede solblinde reaktive strømme, mens foranstaltninger som krystallisering, defektreduktion og doping supplerende svækkede mørke strømme. Galliumoxidfilmen blev hærdet af opvarmet nitrogen, hvilket forbedrede både dens fotoelektriske ydeevne og dens tolerance over for ekstreme forhold.

SBPD'er baseret på DD-teknik viste god ydeevne såsom høj modstand. Enheder under tekniske processer viste overlegen spektrumselektivitet i mange aspekter og skarp følsomhed under ekstreme forhold. SBPD'er lavet af galliumoxid bruges inden for ultraviolet detektion. DD engineering baner vejen for design af andre fotoelektriske enheder. + Udforsk yderligere

Undersøgelse fremhæver galliumoxids løfte til næste generation af strålingsdetektorer