Kigunduzi kipya cha picha chenye unyeti wa hali ya juu

Mpyakigunduzi cha picha chenye unyeti wa hali ya juu

Hivi majuzi, timu ya utafiti katika Chuo cha Sayansi cha China (CAS) inayotegemea Nyenzo za Gallium oxide zenye polikristaro nyingi za galliamu (PGR-GaOX) ilipendekeza kwa mara ya kwanza mkakati mpya wa muundo wa unyeti wa hali ya juu na kasi ya juu ya mwitikio.kigunduzi cha pichakupitia athari za pyroelectric na photoconductivity za kiolesura zilizounganishwa, na utafiti husika ulichapishwa katika Advanced Materials.vigunduzi vya fotoelektri(kwa miale ya ultraviolet yenye kina kirefu (DUV) hadi bendi za X-ray) ni muhimu katika nyanja mbalimbali, ikiwa ni pamoja na usalama wa taifa, dawa, na sayansi ya viwanda.

Hata hivyo, vifaa vya sasa vya semiconductor kama vile Si na α-Se vina matatizo ya mkondo mkubwa wa uvujaji na mgawo mdogo wa unyonyaji wa X-ray, ambayo ni vigumu kukidhi mahitaji ya ugunduzi wa utendaji wa hali ya juu. Kwa upande mwingine, vifaa vya semiconductor gallium oxide vya semiconductor vya pengo la bendi pana (WBG) vinaonyesha uwezo mkubwa wa ugunduzi wa fotoelectric wenye nishati ya juu. Hata hivyo, kutokana na mtego usioepukika wa kiwango cha kina upande wa nyenzo na ukosefu wa muundo mzuri kwenye muundo wa kifaa, ni changamoto kutambua unyeti wa juu na kasi ya juu ya mwitikio wa vigunduzi vya fotoni zenye nishati ya juu kulingana na semiconductor za pengo la bendi pana. Ili kushughulikia changamoto hizi, timu ya utafiti nchini China imebuni diode ya fotoelectric photoconductive (PPD) kulingana na PGR-GaOX kwa mara ya kwanza. Kwa kuunganisha athari ya pyroelectric ya kiolesura na athari ya fotoelectric, utendaji wa ugunduzi umeboreshwa sana. PPD ilionyesha unyeti wa juu kwa DUV na X-rays, huku viwango vya mwitikio vikiwa hadi 104A/W na 105μC×Gyair-1/cm2, mtawalia, zaidi ya mara 100 zaidi ya vigunduzi vya awali vilivyotengenezwa kwa nyenzo zinazofanana. Kwa kuongezea, athari ya kiolesura cha pyroelectric inayosababishwa na ulinganifu wa polar wa eneo la kupungua kwa PGR-GaOX inaweza kuongeza kasi ya mwitikio wa kigunduzi kwa mara 105 hadi 0.1ms. Ikilinganishwa na fotodiodi za kawaida, PPDS ya hali ya kujiendesha hutoa faida kubwa zaidi kutokana na mashamba ya pyroelectric wakati wa kubadili mwanga.

Kwa kuongezea, PPD inaweza kufanya kazi katika hali ya upendeleo, ambapo faida inategemea sana volteji ya upendeleo, na faida kubwa sana inaweza kupatikana kwa kuongeza volteji ya upendeleo. PPD ina uwezo mkubwa wa matumizi katika matumizi ya chini ya nishati na mifumo ya uboreshaji wa upigaji picha wa unyeti mkubwa. Kazi hii haithibitishi tu kwamba GaOX ni mfumo unaoahidikigunduzi cha picha chenye nguvu nyinginyenzo, lakini pia hutoa mkakati mpya wa kutambua vigunduzi vya picha vyenye nguvu nyingi vyenye utendaji wa juu.