Como parte crucial da análise do espectro, os fotodetectores ultravioleta cegos ao sol (SBPDs) são aplicados a muitos campos. Por causa de suas aplicações especializadas, eles precisam lidar com ambientes agressivos, como temperatura e radiação superabundantes. Portanto, é necessário um substituto para os SBPDs de substrato de silício tradicionais.
Em um estudo publicado em Materiais Avançados , um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Long Shibing da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu SBPDs ultra-sensíveis para ambientes agressivos usando óxido de gálio amorfo (AGO).

O óxido de gálio, com um amplo bandgap e resistência ao calor, é capaz de preservar a sensibilidade dos SBPDs. Além disso, o AGO foi encontrado com bom desempenho e compatibilidade, pois pode ser facilmente fabricado e integrado.

Para superar as deficiências do AGO, como baixa estabilidade e alta densidade de defeitos, os pesquisadores projetaram SBDPs de óxido de gálio de alta tolerância.

A engenharia de defeitos e dopagem (DD) foi adotada, incluindo o projeto de AGO rico em gálio, o recozimento para recristalização e a dopagem suplementar. O material rico em gálio foi a chave para uma corrente de alta resposta e a introdução da dopagem suplementar, enquanto o recozimento de nitrogênio contribuiu para a fotodetecção por medidas como recristalização parcial e formação de nanoporos.

Os pesquisadores descobriram que o material rico em gálio e os nanoporos intensificaram as correntes reativas cegas ao sol, enquanto medidas como cristalização, redução de defeitos e dopagem suplementaram as correntes escuras enfraquecidas. O filme de óxido de gálio foi endurecido por nitrogênio aquecido, melhorando tanto seu desempenho fotoelétrico quanto sua tolerância a condições extremas.

SBPDs baseados em engenharia DD apresentaram bom desempenho como alta resistência. Dispositivos sob processos de engenharia mostraram seletividade de espectro superior em muitos aspectos e sensibilidade nítida sob condições extremas. SBPDs feitos de óxido de gálio são usados ​​no campo da detecção ultravioleta. A engenharia DD abre caminho para projetar outros dispositivos fotoelétricos. + Explorar mais

Estudo destaca a promessa do óxido de gálio para detectores de radiação de próxima geração