نیا اعلی حساسیت فوٹو ڈیٹیکٹر

نیا اعلی حساسیت فوٹو ڈیٹیکٹر

حال ہی میں، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) میں پولی کرسٹل لائن گیلیم سے بھرپور گیلیم آکسائیڈ میٹریلز (PGR-GaOX) پر مبنی ایک تحقیقی ٹیم نے پہلی بار اعلیٰ حساسیت اور ہائی رسپانس سپیڈ ہائی فوٹو ڈیٹیکٹر کے لیے مشترکہ انٹرفیس پائرو الیکٹرک کے ذریعے ایک نئی ڈیزائن کی حکمت عملی تجویز کی۔ اور فوٹو کنڈکٹیوٹی اثرات، اور متعلقہ تحقیق کو ایڈوانسڈ میٹریلز میں شائع کیا گیا تھا۔ اعلی توانائی والے فوٹو الیکٹرک ڈٹیکٹر (ڈیپ الٹرا وائلٹ (DUV) سے لے کر ایکس رے بینڈ تک) مختلف شعبوں میں اہم ہیں، بشمول قومی سلامتی، طب اور صنعتی سائنس۔

تاہم، موجودہ سیمی کنڈکٹر مواد جیسے Si اور α-Se میں بڑے رساو والے کرنٹ اور کم ایکس رے جذب گتانک کے مسائل ہیں، جو اعلیٰ کارکردگی کا پتہ لگانے کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔ اس کے برعکس، وائڈ بینڈ گیپ (WBG) سیمی کنڈکٹر گیلیم آکسائیڈ مواد اعلی توانائی والی فوٹو الیکٹرک کا پتہ لگانے کی بڑی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ تاہم، مادی پہلو پر ناگزیر گہری سطح کے جال اور ڈیوائس کے ڈھانچے پر موثر ڈیزائن کی کمی کی وجہ سے، وسیع بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹرز پر مبنی اعلیٰ حساسیت اور تیز رسپانس سپیڈ ہائی انرجی فوٹون ڈیٹیکٹر کا احساس کرنا مشکل ہے۔ ان چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے، چین میں ایک تحقیقی ٹیم نے پہلی بار PGR-GaOX پر مبنی پائرو الیکٹرک فوٹو کنڈکٹیو ڈایڈڈ (PPD) ڈیزائن کیا ہے۔ انٹرفیس پائرو الیکٹرک اثر کو فوٹو کنڈکٹیویٹی اثر کے ساتھ جوڑنے سے، پتہ لگانے کی کارکردگی نمایاں طور پر بہتر ہوتی ہے۔ PPD نے DUV اور ایکس رے دونوں کے لیے اعلیٰ حساسیت ظاہر کی، بالترتیب 104A/W اور 105μC×Gyair-1/cm2 تک ردعمل کی شرحیں، اسی طرح کے مواد سے بنے پچھلے ڈیٹیکٹرز سے 100 گنا زیادہ۔ اس کے علاوہ، PGR-GaOX کمی والے خطے کی قطبی ہم آہنگی کی وجہ سے انٹرفیس پائرو الیکٹرک اثر ڈٹیکٹر کے ردعمل کی رفتار کو 105 گنا بڑھا کر 0.1ms کر سکتا ہے۔ روایتی فوٹوڈیوڈس کے مقابلے میں، خود سے چلنے والا موڈ پی پی ڈی ایس لائٹ سوئچنگ کے دوران پائرو الیکٹرک فیلڈز کی وجہ سے زیادہ فائدہ پیدا کرتا ہے۔

اس کے علاوہ، PPD تعصب کے موڈ میں کام کر سکتا ہے، جہاں حاصل ہونے کا زیادہ انحصار تعصب وولٹیج پر ہوتا ہے، اور الٹرا ہائی فائن تعصب وولٹیج کو بڑھا کر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ پی پی ڈی میں کم توانائی کی کھپت اور اعلی حساسیت امیجنگ بڑھانے کے نظام میں استعمال کی زبردست صلاحیت ہے۔ یہ کام نہ صرف یہ ثابت کرتا ہے کہ GaOX ایک امید افزا ہائی انرجی فوٹو ڈیٹیکٹر مواد ہے، بلکہ اعلیٰ کارکردگی کے اعلیٰ توانائی کے فوٹو ڈیٹیکٹر کو حاصل کرنے کے لیے ایک نئی حکمت عملی بھی فراہم کرتا ہے۔