새로운 고감도 광 검출기

새로운높은 감도 광 검출기

최근에 중국 과학 아카데미 (CAS)의 연구팀은 다결정 갈륨이 풍부한 갈륨 산화 갈륨 재료 (PGR-Gaox)를 기반으로 한 새로운 감도와 고 응답 속도가 높은 새로운 설계 전략을 제안했습니다.광 검출기결합 된 인터페이스를 통해 pyroelectric 및 photocondivity 효과를 통해, 관련 연구는 고급 재료에 발표되었습니다. 고 에너지광전 감지기(DIC 자외선 (DUV)에서 X- 선 밴드의 경우)은 국가 안보, 의학 및 산업 과학을 포함한 다양한 분야에서 중요합니다.

그러나, SI 및 α-SE와 같은 현재의 반도체 재료는 큰 누출 전류 및 낮은 X- 선 흡수 계수의 문제가있어 고성능 감지의 요구를 충족시키기가 어렵다. 대조적으로, 넓은 대역 갭 (WBG) 반도체 갈륨 산화물 재료는 고 에너지 광전자 검출에 큰 잠재력을 보여줍니다. 그러나, 재료 측면의 불가피한 깊은 레벨 트랩과 장치 구조에 대한 효과적인 설계가 부족하기 때문에, 광역 갭 반도체를 기반으로 높은 감도 및 고 응답 속도 고 에너지 광자 감지기를 실현하는 것은 어려운 일입니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 중국의 연구팀은 PGR-GAOX를 기반으로 PPD (Pyroelectric photocondive Diode)를 처음으로 설계했습니다. 인터페이스 파이어로 전기 효과를 광 전도도 효과와 결합시킴으로써, 검출 성능이 크게 향상된다. PPD는 DUV 및 X- 레이 모두에 대한 높은 감도를 보였으며, 각각 104a/w 및 105μc × Gyair-1/cm2의 응답 속도는 유사한 재료로 만든 이전 탐지기보다 100 배 이상 높았다. 또한, PGR-GAOX 고갈 영역의 극성 대칭으로 인한 계면 파이어로 전기 효과는 검출기의 응답 속도를 105 배에서 0.1ms로 증가시킬 수있다. 기존의 광선화와 비교하여, 자체 구동 모드 PPD는 광 스위칭 동안 파이어로 전기장으로 인해 더 높은 이득을 생성합니다.

또한, PPD는 바이어스 전압에 크게 의존하는 바이어스 모드에서 작동 할 수 있으며 바이어스 전압을 증가시켜 초고 이득을 달성 할 수 있습니다. PPD는 저 에너지 소비 및 고감도 이미징 향상 시스템에서 큰 응용 전위를 가지고 있습니다. 이 작업은 Gaox가 유망하다는 것을 증명할뿐만 아니라고 에너지 광 검출기자료는 또한 고성능 고 에너지 광 검출기를 실현하기위한 새로운 전략을 제공합니다.