Die Wissenschaftler erstellen einen UV-Detektor auf Basis von Nanokristallen, die mittels Ionenimplantation synthetisiert werden

Anonim

Wissenschaftler der Lobatschewski-Universität arbeiten seit mehreren Jahren an der Entwicklung von Sonnenblinden-Photodetektoren, die im UV-Spektralbereich arbeiten. Im Bereich der elektronischen Technologie ist dies eine wichtige Aufgabe, da solche Geräte Emissionen mit einer Wellenlänge von mehr als 280 nm abschneiden, was dazu beiträgt, Störungen durch Sonnenlicht zu vermeiden und UV-Strahlung bei Tageslicht aufzuzeichnen.

"Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber tiefen UV-Emissionen und der Unempfindlichkeit gegen Sonnenlicht bieten solarblinde Photodetektoren eine Vielzahl von wichtigen Anwendungen, darunter die Erkennung von Ozonschäden, die Überwachung von Strahltriebwerken und die Flammenerkennung", sagt Alexey Mikhaylov, Leiter des Labors UNN Physik und Technologie Forschungsinstitut.

Die Hauptmaterialien für die Herstellung von solarblinden Photodetektoren sind Halbleiter mit großen Abständen. Nizhny Novgorod Wissenschaftler, zusammen mit indischen Kollegen, betrachten Ga 2 O 3 als einen vielversprechenden Halbleiter mit einer Bandlücke von 4, 4-4, 9 eV, der Emission mit Wellenlängen von mehr als 260-280 nm schneidet und in der Lage ist, Emission in der tiefer ultravioletter Bereich.

Die existierenden Verfahren zur Ga 2 O 3 -Synthese sind ziemlich kompliziert und mit herkömmlichen Siliziumtechnologien inkompatibel. Außerdem haben die mit solchen Verfahren erhaltenen Schichten oft viele Defekte. Die Synthese von Ga 2 O 3 -Nanokristallen mittels Ionenimplantation, der Basistechnologie der modernen Elektronik, eröffnet neue Möglichkeiten für die Herstellung von solarblinden Photodetektoren.

Die spektrale Abhängigkeit der Photoantwort für diesen Photodetektor zeigt ausgezeichnete Sonnenblind-Ultraviolett-Eigenschaften im Wellenlängenbereich von 250-270 nm, er hat auch eine hohe Empfindlichkeit von 50 mA / μW. Der Dunkelstrom des Photodetektors ist ziemlich niedrig und beträgt 0, 168 mA.

Der Prozess zur Erzeugung eines solchen Detektors umfasst die Synthese von Ga 2 O 3 -Nanokristallen in einem Al 2 O 3 -Film auf Silizium durch Ionenimplantation. Der mit dieser Methode erhaltene Detektor wurde von den Wissenschaftlern zum ersten Mal in der Welt realisiert.

So hat die gemeinsame Arbeit des internationalen Forscherteams der Lobachevsky-Universität, des Indischen Technologieinstituts Jodhpur und des Indischen Technologieinstituts Ropar die Möglichkeit aufgezeigt, Photodetektoren herzustellen, die die Sonnenstrahlung (solarblinde Photodetektoren) funktionsunfähig machen im tiefen ultravioletten Bereich und mit den Eigenschaften, die den bestehenden Analoga nicht unterlegen sind. "Durch die Herstellung solcher Photodetektoren mit Hilfe der Ionenimplantation wird es möglich sein, die vorhandenen Siliziumtechnologien zu nutzen und sie an die Herstellung von Neuentwicklungen anzupassen. Generation Geräte ", schließt Alexey Mikhaylov.

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