নতুনউচ্চ সংবেদনশীল ফটোডিটেক্টর
সম্প্রতি, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস (CAS)-এর একটি গবেষক দল পলিক্রিস্টালাইন গ্যালিয়াম-সমৃদ্ধ গ্যালিয়াম অক্সাইড ম্যাটেরিয়ালস (PGR-GaOX)-এর উপর ভিত্তি করে প্রথমবারের মতো উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতির জন্য একটি নতুন নকশা কৌশল প্রস্তাব করেছে।ফটোডিটেক্টরসংযুক্ত ইন্টারফেস পাইরোইলেকট্রিক এবং ফোটোকন্ডাক্টিভিটি প্রভাবের মাধ্যমে, এবং প্রাসঙ্গিক গবেষণাটি অ্যাডভান্সড মেটেরিয়ালস-এ প্রকাশিত হয়েছিল। উচ্চ-শক্তিফটোইলেকট্রিক ডিটেক্টরগভীর অতিবেগুনি (DUV) থেকে এক্স-রে ব্যান্ড পর্যন্ত বর্ণালীগুলো জাতীয় নিরাপত্তা, চিকিৎসা এবং শিল্প বিজ্ঞানসহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
তবে, সিলিকন (Si) এবং আলফা-সেলেনিয়াম (α-Se)-এর মতো বর্তমান সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলিতে উচ্চ লিকেজ কারেন্ট এবং কম এক্স-রে শোষণ সহগের মতো সমস্যা রয়েছে, যা উচ্চ-কর্মক্ষমতাসম্পন্ন সনাক্তকরণের চাহিদা মেটাতে পারে না। এর বিপরীতে, ওয়াইড-ব্যান্ড গ্যাপ (WBG) সেমিকন্ডাক্টর গ্যালিয়াম অক্সাইড উপাদানগুলি উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন ফটোইলেকট্রিক সনাক্তকরণের জন্য ব্যাপক সম্ভাবনা দেখায়। তবে, উপাদানের দিকে অনিবার্য ডিপ লেভেল ট্র্যাপ এবং ডিভাইস কাঠামোর উপর কার্যকর ডিজাইনের অভাবের কারণে, ওয়াইড-ব্যান্ড গ্যাপ সেমিকন্ডাক্টরের উপর ভিত্তি করে উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতির উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন ফোটন ডিটেক্টর তৈরি করা একটি চ্যালেঞ্জ। এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করার জন্য, চীনের একটি গবেষক দল প্রথমবারের মতো পিজিআর-গ্যালিয়াম অক্সাইড (PGR-GaOX)-এর উপর ভিত্তি করে একটি পাইরোইলেকট্রিক ফটোকন্ডাক্টিভ ডায়োড (PPD) ডিজাইন করেছে। ইন্টারফেস পাইরোইলেকট্রিক প্রভাবকে ফটোকন্ডাক্টিভিটি প্রভাবের সাথে সংযুক্ত করার মাধ্যমে, সনাক্তকরণের কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা হয়েছে। PPD ডিইউভি এবং এক্স-রে উভয়ের প্রতিই উচ্চ সংবেদনশীলতা দেখিয়েছে, যার প্রতিক্রিয়া হার যথাক্রমে 10⁴A/W এবং 10⁵μC×Gyair⁻¹/cm² পর্যন্ত, যা একই ধরনের উপাদান দিয়ে তৈরি পূর্ববর্তী ডিটেক্টরগুলোর তুলনায় ১০০ গুণেরও বেশি। এছাড়াও, PGR-GaOX ডিপ্লেশন অঞ্চলের পোলার প্রতিসাম্যের কারণে সৃষ্ট ইন্টারফেস পাইরোইলেকট্রিক প্রভাব ডিটেক্টরের প্রতিক্রিয়া গতিকে 10⁵ গুণ বাড়িয়ে 0.1ms পর্যন্ত করতে পারে। প্রচলিত ফটোডায়োডগুলোর তুলনায়, সেলফ-পাওয়ারড মোড PPDS আলো স্যুইচিংয়ের সময় পাইরোইলেকট্রিক ক্ষেত্রের কারণে উচ্চতর গেইন তৈরি করে।
এছাড়াও, পিপিডি বায়াস মোডে কাজ করতে পারে, যেখানে গেইন বায়াস ভোল্টেজের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল, এবং বায়াস ভোল্টেজ বাড়িয়ে অতি-উচ্চ গেইন অর্জন করা যায়। কম শক্তি খরচ এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা সম্পন্ন ইমেজিং বর্ধন সিস্টেমে পিপিডির ব্যাপক প্রয়োগ সম্ভাবনা রয়েছে। এই কাজটি কেবল এটাই প্রমাণ করে না যে GaOX একটি সম্ভাবনাময় উপাদান।উচ্চ শক্তি ফটোডিটেক্টরএটি শুধু উপাদানই নয়, বরং উচ্চ কর্মক্ষমতা সম্পন্ন ও উচ্চ শক্তি সম্পন্ন ফটোডিটেক্টর বাস্তবায়নের জন্য একটি নতুন কৌশলও প্রদান করে।
পোস্ট করার সময়: ১০-সেপ্টেম্বর-২০২৪