Recientemente, el Instituto de Física del Estado Sólido, Instituto de Física del Estado Sólido, Instituto de Ciencias Físicas, la Academia China de Ciencias, Li Guanghai, el grupo de investigación avanzó en dispositivos de película de detección de luz ultravioleta de alto rendimiento.
El detector UV tiene perspectiva amplia de la aplicación en el telescopio espacial, el misil militar alerta temprana, la comunicación óptica de la confidencialidad de la no-línea-de-vista, el piloto de la niebla del mar, el monitoreo de corona de alta presión, la detección remota del detector del fuego y la detección bioquímica, La incertidumbre del entorno natural, el objetivo de la intensidad de la luz UV no suele ser alta, el medio ambiente hay un gran número de luz UV tiene una fuerte capacidad de absorción y dispersión de las moléculas de gas o polvo, resultando en la detección final del detector puede detectar la señal de luz ultravioleta es muy Por lo tanto, es muy importante mejorar la capacidad del detector UV para detectar luz baja.La detectividad es una medida importante para medir la capacidad de detección de luz baja del dispositivo de detección.La tasa de detección se determina por la receptividad y la densidad de corriente oscura Cuanto mayor sea la capacidad de respuesta, menor será la densidad de corriente oscura, más alta será la velocidad de detección del dispositivo. Cuanto mayor sea la velocidad de detección, más favorable será la detección de luz ultravioleta débil. Sin embargo, para la mayoría de los fotoconductores semiconductores, Cuanto mayor sea la corriente oscura, mejorar la calidad del material, reducir el defecto puede reducir la corriente oscura del dispositivo, pero la capacidad de respuesta disminuye.Por lo tanto, la tasa de detección del dispositivo es difícil Para mejorar el límite del detector de guía de luz en las aplicaciones de detección UV débiles.
En vista de los problemas anteriores, Pang Shusheng, investigador asociado del Grupo de Investigación Li Guanghai, ha propuesto un nuevo método para construir un detector de ultravioleta con el semiconductor intermedio como material de núcleo sobre la base del estudio de la película de alta resistencia transparente temprana y la zona intermedia tiene alta densidad y puede ser efectivamente capturada Por otra parte, cuando la luz es ligera, los portadores almacenados en la banda media pueden ser añadidos a la banda de valencia y excitados por la luz a la banda de conducción para contribuir con la fotocorriente a la banda de conducción. , Así que el medio del material semiconductor con el detector ULTRAVIOLETA se puede alcanzar en la reducción de la corriente oscura al mismo tiempo, para mantener un alto grado de la capacidad de respuesta del dispositivo. Usando la tecnología magnetotérmica controlada del sputtering, la deposición de la película SnO2 dopada bi y optimizando el diseño y los parámetros experimentales, Los resultados muestran que la corriente oscura del dispositivo se reduce a 0,25 nA, la respuesta UV a 280 nm de longitud de onda es de 60 A / W, la eficiencia cuántica externa es de 2,9 × 104% y se alcanza la velocidad de detección. 6.1 × 1015Jones, relación de supresión de luz UV-visible de 103. El rango dinámico del dispositivo hasta 195dB, que muestra el fotodetector de película delgada SnO2 Bi dopado puede detectar Su ultravioleta débil (fotones UV por equivalente 300), la luz ultravioleta fuerte también puede ser detectada.
El trabajo de investigación ha sido apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Instituto de Estado Sólido de Hefei Instituto de Tecnología.
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