Многочисленные устройства и детекторы улавливают и каталогизируют глубокие ультрафиолетовые частоты, которые иначе поглощает озоновый слой Земли. Большинство нечувствительных к солнечному излучению космических платформ обработки изображений по-прежнему полагаются на фотоумножители и/или микроканальные пластины, работающие с кремниевыми фотодиодами, что увеличивает сложность и вес систем.
В Journal of Applied Physics издательства AIP Publishing исследователи из Индии задаются вопросом, почему после десятилетий разработки и многообещающих результатов фотодетекторы со сверхширокой запрещенной зоной (UWBG) с возможностями глубокого УФ-излучения не получили широкого распространения, и оценивают достижения и проблемы.
«С точки зрения устройства и материалов было достигнуто достаточно успехов», — сказал автор Дигбиджой Натх из Индийского института науки. «Теперь пришло время объединить экспертов по системам и визуализации, а также инженеров по устройствам и материалам, чтобы изучить и аттестовать детекторы UWBG в реальных условиях для реальных приложений».
В отличие от своих аналогов на основе кремния, фотодетекторы UWBG, изготовленные из нитрида алюминия, галлия и оксида галлия, более эффективны, могут адаптировать длину волны отсечки и не требуют оптических фильтров для подавления видимого или инфракрасного длин волн для приложений, слепых к солнечному свету.
Возможность получать изображения в УФ-диапазоне представляет стратегический и астрофизический интерес, а также важна для промышленных и биомедицинских приложений.
В дополнение к определению того, насколько прочными и надежными являются устройства в реальных приложениях, ученые заявили, что необходима дальнейшая работа по оптимизации того, как материалы собираются на подложках большой площади в процессе осаждения кристаллических материалов в тонкую пленку, называемую эпитаксией.
На наноуровне, сказал Нэт, лучшее понимание может показать, как эти устройства могут достичь превосходной производительности за счет оптимизации расположения атомов в решетке полупроводников.
Исследователи вводят новый эталон для сравнения фотодетекторов с учетом коэффициента усиления, шума и полосы пропускания, а не часто цитируемых параметров соотношения фото- и темнового тока, чувствительности, переходных характеристик и других.
«Дальнейшее улучшение этих параметров производительности устройств не поможет доработать эту технологию до реальных приложений», — сказал Нэт.
«Настало время для сообщества получить поддержку от промышленности и стратегического сектора, чтобы инженеры по устройствам и материалам могли начать работать с группами обработки изображений и системами для фактической разработки массивов фокальной плоскости и интеграции их с передовой электроникой для реального. жизненные испытания и приложения».
