Un schéma possible d'assemblage d'imagerie UV profond basé sur un photodétecteur AlGaN, qui peut réduire considérablement le poids, l'encombrement et la complexité. Crédit :Digbijoy N. Nath
De nombreux appareils et détecteurs détectent et cataloguent les fréquences ultraviolettes profondes que la couche d'ozone terrestre absorbe autrement. La plupart des plates-formes d'imagerie spatiale aveugles solaires reposent encore sur des tubes photomultiplicateurs et/ou des plaques à microcanaux fonctionnant avec des photodiodes au silicium qui augmentent la complexité et le poids des systèmes.
Dans Journal of Applied Physics , des chercheurs indiens se demandent pourquoi, après des décennies de développement et de résultats prometteurs, les photodétecteurs à bande interdite ultra large (UWBG) dotés de capacités UV profondes n'ont pas été largement adoptés, et font le point sur les avancées et les défis dans ce domaine.
"Du point de vue de l'appareil et des matériaux, suffisamment de progrès ont été réalisés", a déclaré l'auteur Digbijoy Nath, de l'Indian Institute of Science. "Maintenant, il est temps de réunir des experts en systèmes et en imagerie et des ingénieurs en dispositifs et matériaux pour étudier et qualifier les détecteurs UWBG dans des conditions réelles pour des applications réelles."
Contrairement à leurs homologues à base de silicium, les photodétecteurs UWBG fabriqués à partir de nitrure de gallium d'aluminium et d'oxyde de gallium (III) sont plus efficaces, peuvent adapter les longueurs d'onde de coupure et n'ont pas besoin de filtres optiques pour rejeter les longueurs d'onde visibles ou infrarouges pour les applications solaires aveugles.
La possibilité d'imager avec les UV présente un intérêt stratégique et astrophysique, ainsi qu'une importance pour les applications industrielles et biomédicales.
En plus de déterminer à quel point les dispositifs sont robustes et fiables dans les applications du monde réel, les scientifiques ont déclaré que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour optimiser la façon dont les matériaux sont assemblés sur des substrats de grande surface, dans un processus de dépôt de matériaux cristallins dans un film mince appelé épitaxie.
À l'échelle nanométrique, Nath a déclaré qu'une meilleure compréhension peut montrer comment ces dispositifs peuvent atteindre des performances supérieures en optimisant la disposition des atomes dans le réseau des semi-conducteurs.
Les chercheurs introduisent une nouvelle référence pour comparer les photodétecteurs en tenant compte du gain, du bruit et de la bande passante, plutôt que des paramètres souvent cités du rapport photo/courant d'obscurité, de la réactivité, des réponses transitoires, etc.
"Une amélioration supplémentaire de ces paramètres de performances de l'appareil ne va pas aider à faire mûrir cette technologie pour les applications du monde réel", a déclaré Nath.
"Il est grand temps maintenant que la communauté tire parti de l'industrie et du secteur stratégique afin que les ingénieurs en dispositifs et en matériaux puissent commencer à travailler avec des groupes d'imagerie et de systèmes pour développer réellement des réseaux à plan focal et les intégrer à l'électronique frontale pour de vrai- tests de durée de vie et applications." Battre des records de semi-conducteurs à bande interdite ultra large, c'est comme faire du pain