အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော ဖိုတိုထောက်လှမ်းကိရိယာအသစ်

အသစ်အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော ဖိုတိုထောက်လှမ်းကိရိယာ

မကြာသေးမီက၊ polycrystalline gallium-rich Gallium oxide Materials (PGR-GaOX) ကိုအခြေခံ၍ တရုတ်သိပ္ပံအကယ်ဒမီ (CAS) ရှိ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် မြင့်မားသောအာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် မြင့်မားသောတုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းအတွက် ဒီဇိုင်းဗျူဟာအသစ်တစ်ခုကို ပထမဆုံးအကြိမ်အဆိုပြုခဲ့သည်။ဓာတ်ပုံရှာဖွေကိရိယာinterface pyroelectric နှင့် photoconductivity အကျိုးသက်ရောက်မှုများမှတစ်ဆင့်၊ သက်ဆိုင်ရာသုတေသနကို Advanced Materials တွင်ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ဓာတ်ပုံလျှပ်စစ်ရှာဖွေကိရိယာများ(နက်ရှိုင်းသော ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် (DUV) မှ X-ray ရောင်ခြည်အထိ) သည် အမျိုးသားလုံခြုံရေး၊ ဆေးပညာနှင့် စက်မှုသိပ္ပံ အပါအဝင် နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အလွန်အရေးပါသည်။

သို့သော် Si နှင့် α-Se ကဲ့သို့သော လက်ရှိ semiconductor ပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စီးကြောင်းကြီးကြီးမားမားယိုစိမ့်မှုနှင့် X-ray စုပ်ယူမှုကိန်းနည်းခြင်းပြဿနာများရှိပြီး မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ထောက်လှမ်းမှုလိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန်ခက်ခဲသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ wide-band gap (WBG) semiconductor gallium oxide ပစ္စည်းများသည် မြင့်မားသောစွမ်းအင် photoelectric ထောက်လှမ်းမှုအတွက် အလားအလာကောင်းများကိုပြသသည်။ သို့သော်၊ ပစ္စည်းဘက်ခြမ်းတွင် မလွဲမသွေနက်ရှိုင်းသောအဆင့်ထောင်ချောက်နှင့် စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ထိရောက်သောဒီဇိုင်းမရှိခြင်းကြောင့်၊ wide-band gap semiconductors များအပေါ်အခြေခံ၍ မြင့်မားသောအာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် မြင့်မားသောတုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းမြင့်မြင့်မားသောစွမ်းအင် photon detector များကိုအကောင်အထည်ဖော်ရန်စိန်ခေါ်မှုရှိသည်။ ဤစိန်ခေါ်မှုများကိုဖြေရှင်းရန်၊ တရုတ်နိုင်ငံရှိသုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် PGR-GaOX ကိုအခြေခံသည့် pyroelectric photoconductive diode (PPD) ကို ပထမဆုံးအကြိမ်ဒီဇိုင်းထုတ်ခဲ့သည်။ interface pyroelectric effect နှင့် photoconductivity effect ကိုချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် ထောက်လှမ်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာတိုးတက်စေသည်။ PPD သည် DUV နှင့် X-ray နှစ်မျိုးလုံးအပေါ် မြင့်မားသောအာရုံခံနိုင်စွမ်းကိုပြသခဲ့ပြီး 104A/W နှင့် 105μC×Gyair-1/cm2 အထိတုံ့ပြန်မှုနှုန်းများအသီးသီးရှိပြီး အလားတူပစ္စည်းများဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော ယခင် detector များထက် 100 ဆကျော်ပိုမိုမြင့်မားသည်။ ထို့အပြင်၊ PGR-GaOX ကုန်ဆုံးမှုဒေသ၏ ပိုလာဆ៊ီမက်ထရီကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော interface pyroelectric effect သည် detector ၏ response speed ကို 0.1ms အထိ 105 ဆ တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သည်။ ရိုးရာ photodiodes များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက self-powered mode PPDS သည် အလင်းပြောင်းလဲခြင်းအတွင်း pyroelectric fields များကြောင့် ပိုမိုမြင့်မားသော gains များကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။

ထို့အပြင်၊ PPD သည် bias မုဒ်တွင် လည်ပတ်နိုင်ပြီး၊ gain သည် bias voltage ပေါ်တွင် များစွာမူတည်ပြီး bias voltage တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် ultra-high gain ကို ရရှိနိုင်သည်။ PPD သည် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းပြီး အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော imaging enhancement စနစ်များတွင် အသုံးချမှုအလားအလာကောင်းရှိသည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် GaOX သည် အလားအလာကောင်းသော လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်ကို သက်သေပြရုံသာမကမြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော ဖိုတိုထောက်လှမ်းကိရိယာပစ္စည်းဖြစ်သော်လည်း မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည် မြင့်မားသောစွမ်းအင်ရှိသော photodetector များကို အကောင်အထည်ဖော်ရန်အတွက် ဗျူဟာအသစ်တစ်ခုကိုလည်း ပေးစွမ်းပါသည်။