Naukowcy tworzą detektor UV oparty na nanokryształach syntetyzowanych poprzez implantację jonów

Anonim

Naukowcy z Uniwersytetu Łobaczewskiego pracują od kilku lat nad opracowaniem fotodetektorów niewidomych słonecznych działających w paśmie widmowym UV. W dziedzinie technologii elektronicznej jest to ważne zadanie, ponieważ takie urządzenia odcinają emisję o długości fali większej niż 280 nm, co pomaga uniknąć interferencji światła słonecznego i rejestrować emisję promieniowania UV w ciągu dnia.

"Ze względu na dużą wrażliwość na głęboką emisję promieniowania UV i niewrażliwość na światło słoneczne, fotodetektory niewidomych stanowią szeroki zakres ważnych zastosowań, w tym wykrywania uszkodzeń ozonu, monitorowania silników odrzutowych i wykrywania płomieni" - mówi Aleksiej Mikhaylov, kierownik laboratorium UNN Instytut Fizyki i Technologii.

Głównymi materiałami do tworzenia fotodetektorów z zasłoną przeciwsłoneczną są półprzewodniki z szerokimi przerwami. Naukowcy z Niżnego Nowogrodu, wraz z kolegami z Indii, uważają Ga 2 O 3 za obiecujący półprzewodnik z pasmem wzbronionym w wysokości 4, 4-4, 9 eV, który odcina emisję o długościach fal wyższych niż 260-280 nm i jest w stanie wykryć emisję w głęboki zakres ultrafioletowy.

Istniejące metody syntezy Ga 2 O 3 są dość skomplikowane i niekompatybilne z konwencjonalnymi technologiami krzemowymi. Dodatkowo warstwy otrzymane takimi metodami często mają wiele wad. Synteza nanokryształów Ga 2 O 3 za pomocą implantacji jonowej, podstawowej technologii nowoczesnej elektroniki, otwiera nowe możliwości tworzenia fotodetektorów niewidomych.

Widmowa zależność odpowiedzi fotograficznej od tego fotodetektora wykazuje doskonałe właściwości ultrafioletu w świetle słonecznym w zakresie długości fal 250-270 nm, ma również wysoką czułość 50 mA / μW. Ciemny prąd fotodetektora jest dość niski i wynosi 0, 168 mA.

Proces tworzenia takiego detektora obejmuje syntezę nanokryształów Ga 2 O 3 w warstwie Al2O3 na krzemie poprzez implantację jonów. Detektor uzyskany tą metodą został zrealizowany przez naukowców po raz pierwszy na świecie.

Tak więc wspólna praca międzynarodowego zespołu naukowców z Uniwersytetu Łobaczewskiego, Indyjskiego Instytutu Technologii w Dźodhpurze i Indyjskiego Instytutu Technologii Ropar dowiodła możliwości produkcji fotodetektorów odcinających promieniowanie słoneczne (fotodetektory słoneczne) zdolne do pracy w obszarze głębokiego ultrafioletu i posiadający cechy, które nie ustępują istniejącym analogom. "Dzięki produkcji takich fotodetektorów za pomocą implantacji jonów możliwe będzie wykorzystanie istniejących technologii krzemowych i dostosowanie ich do produkcji nowych urządzenia generujące ", podsumowuje Aleksiej Mikhaylov.

menu
menu