မြင့်မားသော အာရုံခံဓာတ်ဖမ်းစက်အသစ်

အသစ်မြင့်မားသော sensitivity photodetector

မကြာသေးမီက တရုတ်သိပ္ပံအကယ်ဒမီ (CAS) မှ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် polycrystalline gallium-rich Gallium oxide Materials (PGR-GaOX) ကိုအခြေခံ၍ မြင့်မားသောအာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းမြင့်မားမှုအတွက် ဒီဇိုင်းဗျူဟာအသစ်ကို ပထမဆုံးအကြိမ် အဆိုပြုခဲ့သည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင် pyroelectric နှင့် photoconductivity သက်ရောက်မှုများမှတဆင့်သက်ဆိုင်ရာသုတေသနကို Advanced Materials တွင်ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ မြင့်မားသောစွမ်းအင်photoelectric detectors များ(နက်ရှိုင်းသောခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် (DUV) မှ X-ray ကြိုးများအတွက်) နိုင်ငံတော်လုံခြုံရေး၊ ဆေးပညာနှင့် စက်မှုသိပ္ပံအပါအဝင် နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အရေးကြီးပါသည်။

သို့သော်၊ Si နှင့် α-Se ကဲ့သို့သော လက်ရှိ semiconductor ပစ္စည်းများသည် ကြီးမားသော ယိုစိမ့်နေသော လက်ရှိနှင့် X-ray စုပ်ယူမှု Coefficient နည်းပါးသောကြောင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ခက်ခဲသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ wide-band gap (WBG) semiconductor gallium oxide ပစ္စည်းများသည် စွမ်းအင်မြင့်မားသော photoelectric detection အတွက် အလားအလာကောင်းများကို ပြသသည်။ သို့သော်၊ ပစ္စည်းဘက်ခြမ်းရှိ မလွှဲမရှောင်နိုင်သော နက်နဲသောအဆင့်ထောင်ချောက်နှင့် စက်ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် ထိရောက်သောဒီဇိုင်းမရှိခြင်းကြောင့်၊ ကျယ်ပြန့်သောကြိုးကွင်းကွာဟမှုတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများကိုအခြေခံ၍ မြင့်မားသောအာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းမြင့်မားသောစွမ်းအင်မြင့် photon detectors များကို သိရှိရန်မှာ စိန်ခေါ်မှုဖြစ်သည်။ အဆိုပါစိန်ခေါ်မှုများကိုဖြေရှင်းရန်၊ တရုတ်နိုင်ငံရှိသုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် PGR-GaOX ကိုအခြေခံထားသော pyroelectric photoconductive diode (PPD) ကိုပထမဆုံးအကြိမ်ဒီဇိုင်းပြုလုပ်ခဲ့သည်။ အင်တာဖေ့စ် pyroelectric effect ကို photoconductivity effect နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ detection performance သည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာသည်။ PPD သည် တုံ့ပြန်မှုနှုန်း 104A/W နှင့် 105μC×Gyair-1/cm2 အထိ အသီးသီးရှိကာ DUV နှင့် X-ray နှစ်ခုစလုံးအတွက် မြင့်မားသော sensitivity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ အလားတူပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော ယခင် detector များထက် အဆ 100 ပိုများသည်။ ထို့အပြင်၊ PGR-GaOX ဆုတ်ယုတ်မှုဒေသ၏ ဝင်ရိုးစွန်း အချိုးညီမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အင်တာဖေ့စ် pyroelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် detector ၏ တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းကို 105 ဆမှ 0.1ms မှ တိုးမြှင့်နိုင်သည်။ သမားရိုးကျ photodiodes များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ self-powered mode PPDS သည် light switching တွင် pyroelectric fields ကြောင့် ပိုမိုမြင့်မားသော အမြတ်များ ထုတ်ပေးပါသည်။

ထို့အပြင်၊ PPD သည် ဘက်လိုက်ဗို့အားအပေါ် အလွန်အမင်း မှီခိုနေရသည့် ဘက်လိုက်မုဒ်တွင် လည်ပတ်နိုင်ပြီး ဘက်လိုက်ဗို့အားကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် အလွန်မြင့်မားသော အမြတ်ကို ရရှိနိုင်သည်။ PPD သည် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းပြီး အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော ပုံရိပ်မြှင့်တင်မှုစနစ်များတွင် ကောင်းမွန်သောအသုံးချပလီကေးရှင်းအလားအလာရှိသည်။ ဤအလုပ်သည် GaOX သည် အလားအလာကောင်းကြောင်း သက်သေပြရုံသာမကမြင့်မားသောစွမ်းအင် photodetectorပစ္စည်း၊ ဒါပေမယ့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားတဲ့ စွမ်းအင်မြင့် ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် ဗျူဟာအသစ်ကိုလည်း ပေးစွမ်းပါတယ်။