Fóta-bhrathadóir nua ard-íogaireachta

Fóta-bhrathadóir nua ard-íogaireachta

Le déanaí, mhol foireann taighde ag Acadamh Eolaíochtaí na Síne (CAS) atá bunaithe ar Ábhair ocsaíd Gailliam-saibhir Gailliam polycrystalline (PGR-GaOX) den chéad uair straitéis dearadh nua le haghaidh ard-íogaireacht agus luas ardfhreagartha photodetector ard trí chomhéadan cúpláilte pyroelectric. agus éifeachtaí fótasheoltacht, agus foilsíodh an taighde ábhartha in Ard-Ábhair. Tá brathadóirí fótaileictreach ardfhuinnimh (do ultraivialait dhomhain (DUV) go bannaí X-gha) ríthábhachtach i réimsí éagsúla, lena n-áirítear slándáil náisiúnta, leigheas agus eolaíocht thionsclaíoch.

Mar sin féin, tá na fadhbanna a bhaineann le sceitheadh ​​mór reatha agus comhéifeacht ionsú X-gha íseal ag na hábhair leathsheoltóra atá ann faoi láthair ar nós Si agus α-Se, atá deacair freastal ar riachtanais bhrath ardfheidhmíochta. I gcodarsnacht leis sin, léiríonn ábhair ocsaíd ghailliam leathsheoltóra bearna leathanbhanda (WBG) acmhainneacht mhór le haghaidh braite fótaileictreach ardfhuinnimh. Mar sin féin, mar gheall ar an gaiste leibhéal domhain dosheachanta ar thaobh an ábhair agus an easpa dearadh éifeachtach ar struchtúr an fheiste, tá sé dúshlánach braite fótóin ard-íogaireachta agus ardluais freagartha a bhaint amach bunaithe ar leathsheoltóirí bearna leathanbhanda. Chun aghaidh a thabhairt ar na dúshláin seo, tá foireann taighde sa tSín tar éis dé-óid fhóta-sheoltacha pirealeictreach (PPD) a dhearadh den chéad uair bunaithe ar PGR-GaOX. Trí éifeacht pirealeictreach an chomhéadain a chúpláil leis an éifeacht fóta-sheoltacht, tá an fheidhmíocht braite feabhsaithe go mór. Léirigh PPD íogaireacht ard do DUV agus X-ghathanna araon, le rátaí freagartha suas go dtí 104A/W agus 105μC × Gyair-1/cm2, faoi seach, níos mó ná 100 uair níos airde ná brathadóirí roimhe seo déanta as ábhair chomhchosúla. Ina theannta sin, is féidir leis an éifeacht pirealeictreach comhéadan de bharr siméadracht polar an réigiúin ídiú PGR-GaOX luas freagartha an bhrathadóra a mhéadú 105 uair go 0.1ms. I gcomparáid le fótadiodes traidisiúnta, táirgeann PPDS mód féin-chumhachta gnóthachain níos airde mar gheall ar réimsí pirealeictreacha le linn athrú solais.

Ina theannta sin, is féidir le PPD oibriú i mód claonta, áit a bhfuil an gnóthachan ag brath go mór ar an voltas claonta, agus is féidir gnóthachan ultra-ard a bhaint amach tríd an voltas claonta a mhéadú. Tá cumas iarratais iontach ag PPD i gcórais fheabhsaithe íomháithe íseal-tomhaltais agus ardíogaireachta. Ní hamháin go gcruthóidh an obair seo gur ábhar fóta-bhraite ardfhuinnimh é GaOX, ach cuireann sé straitéis nua ar fáil freisin chun fótabhraiteoirí ardfheidhmíochta ardfheidhmíochta a bhaint amach.