ਨਵਾਂ ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ

ਨਵਾਂਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ

ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਗੈਲਿਅਮ-ਅਮੀਰ ਗੈਲਿਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਮਟੀਰੀਅਲਜ਼ (PGR-GaOX) 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਚਾਈਨੀਜ਼ ਅਕੈਡਮੀ ਆਫ਼ ਸਾਇੰਸਜ਼ (CAS) ਦੀ ਇੱਕ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਗਤੀ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਣਨੀਤੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦਿੱਤਾ।ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਜੋੜੀ ਗਈ ਇੰਟਰਫੇਸ ਪਾਈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਅਤੇ ਫੋਟੋਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਰਾਹੀਂ, ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਖੋਜ ਐਡਵਾਂਸਡ ਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਉੱਚ-ਊਰਜਾਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਡਿਟੈਕਟਰ(ਡੂੰਘੇ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ (DUV) ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਬੈਂਡਾਂ ਲਈ) ਰਾਸ਼ਟਰੀ ਸੁਰੱਖਿਆ, ਦਵਾਈ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਸਮੇਤ ਕਈ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮੌਜੂਦਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Si ਅਤੇ α-Se ਵਿੱਚ ਵੱਡੇ ਲੀਕੇਜ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਘੱਟ ਐਕਸ-ਰੇ ਸੋਖਣ ਗੁਣਾਂਕ ਦੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਖੋਜ ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਵਾਈਡ-ਬੈਂਡ ਗੈਪ (WBG) ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਗੈਲਿਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਸਮੱਗਰੀ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੋਜ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਮੱਗਰੀ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਅਟੱਲ ਡੂੰਘੇ ਪੱਧਰ ਦੇ ਜਾਲ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਢਾਂਚੇ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਘਾਟ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਵਾਈਡ-ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਗਤੀ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਫੋਟੋਨ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨਾ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਚੀਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ PGR-GaOX 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਇੱਕ ਪਾਈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਟੋਕੰਡਕਟਿਵ ਡਾਇਓਡ (PPD) ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇੰਟਰਫੇਸ ਪਾਈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਫੋਟੋਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ, ਖੋਜ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਸੁਧਾਰ ਹੋਇਆ ਹੈ। PPD ਨੇ DUV ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਦੋਵਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦਿਖਾਈ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦਰਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 104A/W ਅਤੇ 105μC×Gyair-1/cm2 ਤੱਕ, ਸਮਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਬਣੇ ਪਿਛਲੇ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨਾਲੋਂ 100 ਗੁਣਾ ਵੱਧ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, PGR-GaOX ਡਿਪਲੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰ ਦੇ ਧਰੁਵੀ ਸਮਰੂਪਤਾ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਇੰਟਰਫੇਸ ਪਾਈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਗਤੀ ਨੂੰ 105 ਗੁਣਾ ਵਧਾ ਕੇ 0.1ms ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਰਵਾਇਤੀ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਸਵੈ-ਸੰਚਾਲਿਤ ਮੋਡ PPDS ਲਾਈਟ ਸਵਿਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਪਾਈਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਉੱਚ ਲਾਭ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, PPD ਬਾਈਸ ਮੋਡ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਲਾਭ ਬਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ ਅਤਿ-ਉੱਚ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। PPD ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਅਤੇ ਉੱਚ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਇਮੇਜਿੰਗ ਵਧਾਉਣ ਵਾਲੇ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵਧੀਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਕੰਮ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਇਹ ਸਾਬਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ GaOX ਇੱਕ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਹੈਉੱਚ ਊਰਜਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਸਮੱਗਰੀ, ਪਰ ਉੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਾਕਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਰਣਨੀਤੀ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।