En tant qu'élément crucial de l'analyse du spectre, les photodétecteurs ultraviolets aveugles au soleil (SBPD) sont appliqués à de nombreux domaines. En raison de leurs applications spécialisées, ils doivent faire face à des environnements difficiles tels qu'une température et un rayonnement surabondants. Par conséquent, un substitut aux SBPD traditionnels à substrat de silicium est nécessaire.

Dans une étude publiée dans Advanced Materials , un groupe de recherche dirigé par le professeur Long Shibing de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences a développé des SBPD ultra-sensibles pour les environnements difficiles en utilisant de l'oxyde de gallium amorphe (AGO).

L'oxyde de gallium, doté d'une large bande interdite et d'une résistance à la chaleur, est capable de préserver la sensibilité des SBPD. De plus, AGO a été trouvé avec de bonnes performances et compatibilité car il peut être facilement fabriqué et intégré.

Pour surmonter les défauts d'AGO tels que la faible stabilité et la densité élevée de défauts, les chercheurs ont conçu des SBDP d'oxyde de gallium à haute tolérance.

L'ingénierie des défauts et du dopage (DD) a été adoptée, y compris la conception d'AGO riche en gallium, le recuit pour la recristallisation et le dopage supplémentaire. Le matériau riche en gallium a été la clé d'un courant à haute réponse et de l'introduction d'un dopage supplémentaire, tandis que le recuit à l'azote a contribué à la photodétection par des mesures telles que la recristallisation partielle et la formation de nanopores.

Les chercheurs ont découvert que les matériaux riches en gallium et les nanopores intensifiaient les courants réactifs aveugles au soleil, tandis que des mesures telles que la cristallisation, la réduction des défauts et le dopage supplémentaires affaiblissaient les courants d'obscurité. Le film d'oxyde de gallium a été renforcé par de l'azote chauffé, améliorant à la fois ses performances photoélectriques et sa tolérance aux conditions extrêmes.

Les SBPD basés sur l'ingénierie DD ont montré de bonnes performances telles qu'une résistance élevée. Les dispositifs sous processus d'ingénierie ont montré une sélectivité spectrale supérieure à de nombreux égards et une sensibilité élevée dans des conditions extrêmes. Les SBPD en oxyde de gallium sont utilisés dans le domaine de la détection ultraviolette. L'ingénierie DD ouvre la voie à la conception d'autres dispositifs photoélectriques. + Explorer plus loin

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