Les scientifiques créent un détecteur UV basé sur des nanocristaux synthétisés par implantation ionique

Anonim

Des scientifiques de l’Université de Lobachevsky travaillent depuis plusieurs années à la mise au point de photodétecteurs à stores solaires fonctionnant dans la bande spectrale UV. Dans le domaine de la technologie électronique, il s'agit d'une tâche importante, car ces dispositifs coupent les émissions d'une longueur d'onde supérieure à 280 nm, ce qui permet d'éviter les interférences avec la lumière solaire et d'enregistrer les émissions UV à la lumière du jour.

"En raison de leur grande sensibilité aux UV et de leur insensibilité à la lumière du soleil, les photodétecteurs solaires offrent une large gamme d'applications, notamment la détection des dommages dus à l'ozone, la surveillance des réacteurs et la détection des flammes", explique Alexey Mikhaylov. Institut de recherche en physique et technologie de l’UNN.

Les matériaux principaux pour la création de photodétecteurs à store solaire sont les semi-conducteurs à large intervalle. Les scientifiques de Nijni Novgorod et leurs collègues indiens considèrent le Ga 2 O 3 comme un semi-conducteur prometteur avec une bande interdite de 4, 4 à 4, 9 eV, qui interrompt l'émission avec des longueurs d'ondes supérieures à 260-280 nm. gamme ultraviolette profonde.

Les méthodes existantes pour la synthèse de Ga 2 O 3 sont assez compliquées et incompatibles avec les technologies classiques du silicium. De plus, les couches obtenues par de tels procédés présentent souvent de nombreux défauts. La synthèse de nanocristaux de Ga 2 O 3 au moyen de l'implantation ionique, la technologie de base de l'électronique moderne, ouvre de nouvelles possibilités pour la création de photodétecteurs à store solaire.

La dépendance spectrale de la photoréponse pour ce photodétecteur démontre d'excellentes caractéristiques de l'ultraviolet à l'épreuve du soleil dans la gamme de longueurs d'onde de 250-270 nm, et présente également une sensibilité élevée de 50 mA / μW. Le courant d'obscurité du photodétecteur est assez faible et s'élève à 0, 168 mA.

Le processus de création d'un tel détecteur implique la synthèse de nanocristaux de Ga 2 O 3 dans un film d'Al2O3 sur du silicium par implantation ionique. Le détecteur obtenu par cette méthode a été réalisé par les scientifiques pour la première fois dans le monde.

Ainsi, le travail conjoint de l’équipe internationale de chercheurs de l’Université de Lobachevsky, de l’Institut indien de technologie de Jodhpur et de l’Institut indien de technologie Ropar a démontré la possibilité de fabriquer des photodétecteurs capables de couper le rayonnement solaire (photodétecteurs solaires). dans la région ultraviolette profonde et possédant les caractéristiques qui ne sont pas inférieures aux analogues existants. "En réalisant de tels photodétecteurs à l'aide de l'implantation ionique, il sera possible d'utiliser les technologies de silicium existantes et de les adapter à la fabrication de nouveaux dispositifs de génération », conclut Alexey Mikhaylov.

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