ಹೊಸ ಅಧಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್

ಹೊಸದುಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ-ಭರಿತ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ (PGR-GaOX) ಆಧಾರಿತ ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ (CAS) ನ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗಕ್ಕಾಗಿ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು.ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಸಂಯೋಜಿತ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಮೂಲಕ, ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೈ-ಎನರ್ಜಿದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು(ಆಳವಾದ ನೇರಳಾತೀತ (DUV) ದಿಂದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ) ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಭದ್ರತೆ, ಔಷಧ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿಜ್ಞಾನ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, Si ಮತ್ತು α-Se ನಂತಹ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ದೊಡ್ಡ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪತ್ತೆಯ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ (WBG) ಅರೆವಾಹಕ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪತ್ತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಸ್ತುವಿನ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾದ ಆಳವಾದ ಮಟ್ಟದ ಬಲೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವುದು ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸಲು, ಚೀನಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ PGR-GaOX ಆಧಾರಿತ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೋಟೊಕಂಡಕ್ಟಿವ್ ಡಯೋಡ್ (PPD) ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಫೋಟೊಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. PPD ಯು DUV ಮತ್ತು X-ಕಿರಣಗಳೆರಡಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿತು, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 104A/W ಮತ್ತು 105μC×Gyair-1/cm2 ವರೆಗೆ ಇದ್ದವು, ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಹಿಂದಿನ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, PGR-GaOX ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಧ್ರುವೀಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗವನ್ನು 105 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ 0.1ms ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಮೋಡ್ PPDS ಬೆಳಕಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, PPD ಬಯಾಸ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಲಾಭವು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಲಾಭವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. PPD ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವರ್ಧನೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಅನ್ವಯಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಕೆಲಸವು GaOX ಒಂದು ಭರವಸೆಯಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್ವಸ್ತು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಹೊಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.