নতুন উচ্চ সংবেদনশীলতা ফটোডিটেক্টর

নতুন উচ্চ সংবেদনশীলতা ফটোডিটেক্টর

সম্প্রতি, পলিক্রিস্টালাইন গ্যালিয়াম-সমৃদ্ধ গ্যালিয়াম অক্সাইড ম্যাটেরিয়ালস (PGR-GaOX) এর উপর ভিত্তি করে চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস (CAS) এর একটি গবেষণা দল প্রথমবারের মতো উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতির উচ্চ ফটোডিটেক্টরের মাধ্যমে সংযুক্ত ইন্টারফেস পাইরোইলেক্ট্রিকের জন্য একটি নতুন ডিজাইন কৌশল প্রস্তাব করেছে। এবং ফটোকন্ডাক্টিভিটি প্রভাব, এবং প্রাসঙ্গিক গবেষণা উন্নত সামগ্রীতে প্রকাশিত হয়েছিল। উচ্চ-শক্তির ফটোইলেকট্রিক ডিটেক্টর (ডিপ আল্ট্রাভায়োলেট (ডিইউভি) থেকে এক্স-রে ব্যান্ডের জন্য) জাতীয় নিরাপত্তা, ওষুধ এবং শিল্প বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ।

যাইহোক, বর্তমান সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ যেমন Si এবং α-Se-এ বৃহৎ লিকেজ কারেন্ট এবং কম এক্স-রে শোষণ গুণাঙ্কের সমস্যা রয়েছে, যা উচ্চ-কর্মক্ষমতা সনাক্তকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা কঠিন। বিপরীতে, ওয়াইড-ব্যান্ড গ্যাপ (ডব্লিউবিজি) সেমিকন্ডাক্টর গ্যালিয়াম অক্সাইড উপকরণ উচ্চ-শক্তি ফটোইলেকট্রিক সনাক্তকরণের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা দেখায়। যাইহোক, উপাদানের দিকে অনিবার্য গভীর স্তরের ফাঁদ এবং ডিভাইসের কাঠামোতে কার্যকর নকশার অভাবের কারণে, ওয়াইড-ব্যান্ড গ্যাপ সেমিকন্ডাক্টরের উপর ভিত্তি করে উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতির উচ্চ শক্তি ফোটন ডিটেক্টর উপলব্ধি করা চ্যালেঞ্জিং। এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, চীনের একটি গবেষণা দল প্রথমবারের মতো PGR-GaOX-এর উপর ভিত্তি করে একটি পাইরোইলেকট্রিক ফটোকন্ডাক্টিভ ডায়োড (PPD) ডিজাইন করেছে। ফটোকন্ডাক্টিভিটি ইফেক্টের সাথে ইন্টারফেস পাইরোইলেক্ট্রিক ইফেক্টকে সংযুক্ত করে, সনাক্তকরণ কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। PPD ডিইউভি এবং এক্স-রে উভয়ের প্রতিই উচ্চ সংবেদনশীলতা দেখিয়েছে, যথাক্রমে 104A/W এবং 105μC×Gyair-1/cm2 পর্যন্ত প্রতিক্রিয়া হার, অনুরূপ পদার্থের তৈরি পূর্ববর্তী ডিটেক্টরগুলির তুলনায় 100 গুণ বেশি। উপরন্তু, PGR-GaOX হ্রাস অঞ্চলের মেরু প্রতিসাম্য দ্বারা সৃষ্ট ইন্টারফেস পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব ডিটেক্টরের প্রতিক্রিয়া গতি 105 গুণ বাড়িয়ে 0.1ms করতে পারে। প্রচলিত ফটোডিওডের তুলনায়, স্ব-চালিত মোড PPDS আলোর স্যুইচিংয়ের সময় পাইরোইলেকট্রিক ক্ষেত্রের কারণে উচ্চতর লাভ তৈরি করে।

উপরন্তু, PPD পক্ষপাত মোডে কাজ করতে পারে, যেখানে লাভ বায়াস ভোল্টেজের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল, এবং বায়াস ভোল্টেজ বাড়িয়ে অতি-উচ্চ লাভ অর্জন করা যেতে পারে। কম শক্তি খরচ এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা ইমেজিং এনহান্সমেন্ট সিস্টেমে PPD-এর দুর্দান্ত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। এই কাজটি কেবল প্রমাণ করে না যে GaOX একটি প্রতিশ্রুতিশীল উচ্চ শক্তির ফটোডিটেক্টর উপাদান, তবে উচ্চ কার্যকারিতা উচ্চ শক্তি ফটোডিটেক্টর উপলব্ধির জন্য একটি নতুন কৌশলও প্রদান করে।