Irrealizza d-ditekter tad-duv tad-djamanti

Id-djamant, bħala materjal bi bandgap ultra wiesa ', konduttività termali għolja, inertità kimika, insulazzjoni għolja, u reżistenza għar-radjazzjoni, huwa meqjus bħala materjal kandidat ideali għall-manifattura ta' fotodetetturi DUV. L-iżvilupp ta 'fotodetetturi bbażati fuq id-djamanti għamel xi progress, iżda s-sensittività u l-prestazzjoni ġenerali għad iridu jitjiebu aktar biex jissodisfaw il-bżonnijiet ta' applikazzjonijiet prattiċi. Ir-riċerkaturi qed jesploraw l-effett sinerġistiku ta 'stati tal-wiċċ u difetti fil-fond biex jinkisbu fotodetetturi DUV ta' qligħ ultra-għoli li joperaw f'voltaġġi baxxi, sabiex jindirizzaw l-isfidi ta 'integrazzjoni ta' ċippa waħda u jippromwovu l-iżvilupp ta 'teknoloġija tad-ditekter DUV kompatibbli maċ-ċirkwiti integrati.

 

Fil-qasam ta 'semikondutturi ta' bandgap ultra wiesa ', ir-riċerkaturi qed jaħdmu biex jiżviluppaw fotodetetturi ultravjola (DUV) fil-fond bi qligħ ultra-għoli, bil-għan li tikseb prestazzjoni komparabbli ma' tubi fotomultiplier (PMT). Dawn id-ditekters huma kruċjali għall-iskoperta u l-komunikazzjoni għomja fil-firxa tat-tul ta 'mewġa ta' nanometri 200-280, peress li jistgħu jipprovdu sensittività għolja, veloċità għolja, selettività spettrali għolja, proporzjon għoli sinjal-ħoss, u stabbiltà għolja. Madankollu, ditekters eżistenti bbażati fuq semikondutturi ta 'bandgap ultra wiesgħa, bħal Algan u GA2O3, jiffaċċjaw sfidi bħal vultaġġ operattiv għoli, densità għolja ta' difetti fil-kannizzata, segregazzjoni tal-fażi, u sensittività għal kampi manjetiċi, li jillimitaw l-iżvilupp ulterjuri tagħhom fil-prestazzjoni.

 

It-tim immexxi minn Liao Meiyong mill-Istitut Nazzjonali tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Materjali fil-Ġappun wera li l-effett sinerġistiku tal-istati tal-wiċċ u difetti fil-fond fuq is-substrati tat-tip IB Crystal Diamond (SCD) jistgħu jiksbu fotodetetturi DUV ta 'qligħ ultra-għoli (PD) b'vultaġġi operattivi baxxi (<5V). The overall photoresponse of diamond DUV-PD, such as sensitivity, dark current, spectral selectivity, and response speed, can be easily customized by hydrogen or oxygen termination on the SCD substrate surface. Under 220 nm light, the DUV response rate and external quantum efficiency exceed 2.5 × 104 A/W and 1.4 × 107%, respectively, which is comparable to PMT. The DUV/visible light suppression ratio (R220 nm/R400 nm) is as high as 6.7 × 105. The depletion of two-dimensional hole gas by deep nitrogen defects provides low dark current, and the filling of ionized nitrogen under DUV irradiation generates a huge photocurrent. The synergistic effect of surface states and intrinsic depth defects has opened up the way for the development of DUV detectors compatible with integrated circuits.

 

Il-kisbiet relatati ġew ippubblikati f'materjali funzjonali avvanzati taħt it-titolu "Effett sinerġistiku ta 'stati tal-wiċċ u difetti fil-fond għal fotodetettur ultra għoli ultra ultra vjola b'operazzjoni ta' vultaġġ baxx".