ಹೊಸ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್

ಹೊಸ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಚೈನೀಸ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ (CAS) ನಲ್ಲಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ-ಸಮೃದ್ಧ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ (PGR-GaOX) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗದ ಉನ್ನತ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಾಗಿ ಕಪಲ್ಡ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೂಲಕ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದೆ. ಮತ್ತು ಫೋಟೋಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಪರಿಣಾಮಗಳು, ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೈ-ಎನರ್ಜಿ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು (ಆಳವಾದ ನೇರಳಾತೀತ (DUV) ಗೆ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ) ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಭದ್ರತೆ, ಔಷಧ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿಜ್ಞಾನ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, Si ಮತ್ತು α-Se ನಂತಹ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ದೊಡ್ಡ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ X- ಕಿರಣ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ (WBG) ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ 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 ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವುದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಈ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸಲು, ಚೀನಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ PGR-GaOX ಆಧಾರಿತ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೋಟೋಕಂಡಕ್ಟಿವ್ ಡಯೋಡ್ (PPD) ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಫೋಟೋಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪತ್ತೆ ಕಾರ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. PPD DUV ಮತ್ತು X- ಕಿರಣಗಳೆರಡಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 104A/W ಮತ್ತು 105μC×Gyair-1/cm2, ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಹಿಂದಿನ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, PGR-GaOX ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಧ್ರುವೀಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು 105 ಪಟ್ಟು 0.1ms ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸ್ವಯಂ ಚಾಲಿತ ಮೋಡ್ PPDS ಬೆಳಕಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಜೊತೆಗೆ, PPD ಪಕ್ಷಪಾತ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಲಾಭವು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವರ್ಧನೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ PPD ಉತ್ತಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಕೆಲಸವು GaOX ಭರವಸೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಹೊಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.