طیف گسترده ای: رمان مواد ترکیبی ثابت کارآمد photodetector

دوربین های دیجیتال و همچنین بسیاری از دیگر دستگاه های الکترونیکی نیاز حساس به نور سنسور. به منظور تهیه برای افزایش تقاضا برای نوری اجزای این نوع صنعت در حال جستجو برای مواد نیمه هادی. آنها نه تنها قرار است برای پوشش طیف گسترده ای از طول موج اما همچنین باید ارزان است. ترکیبی از مواد تهیه شده در درسدن چمنها هر دو این شرایط. Himani Arora فیزیک دانشجوی دکترا در هلمهولتز-Zentrum درسدن-Rossendorf (HZDR) نشان داد که این فلز-آلی چارچوب می تواند به عنوان یک پهنای باند photodetector. به عنوان آن را شامل نمی شود هر گونه هزینه-فشرده کردن مواد اولیه آن می توان به تولید ارزان به صورت فله.

در بیست سال گذشته metal-organic frameworks (MOFs) را تبدیل به یک آرزو مواد سیستم. تا کنون این بسیار متخلخل مواد تا 90 درصد از آن ها تشکیل شده از فضای خالی را تا حد زیادی استفاده شده است برای ذخیره گاز برای تجزیه و یا به آرامی انتشار مواد مخدر در بدن انسان است. “فلز-آلی چارچوب ترکیب توسعه در TU Dresden شامل مواد آلی یکپارچه شده با یون های آهن” توضیح می دهد که دکتر آرتور Erbe سر از “حمل و نقل در نانوساختارهای” در HZDR موسسه از یون پرتو فیزیک و مواد پژوهش ، “چیز خاصی در مورد آن این است که این چارچوب شکل برآمدگي لایه با خواص نیمه رسانایی که باعث می شود آن را به طور بالقوه جالب برای کاربردهای اپتوالکترونیکی.”

این گروه تا به حال این ایده با استفاده از جدید نیمه رسانایی دو بعدی وزارت مالیه به عنوان یک photodetector. به منظور به دنبال آن بیشتر Himani Arora بررسی نیمه هادی الکترونیکی خواص. او به کاوش در میان دیگران تا چه حد حساسیت به نور وابسته به دما و طول موج — و آمد به قول نتيجهگيری: از 400 به 1,575 نانومتر های نیمه هادی می تواند تشخیص طیف گسترده ای از طول موج نور. طیف تابش در نتیجه از فرابنفش به فروسرخ. “این اولین بار است که ما ثابت کرده اند که چنین پهنای باند photodetection برای photodetector به طور کامل بر اساس مالیه لایه” دکترا نامزد یادداشت ها. “این ایده آل برای استفاده از خواص این مواد به عنوان یک عنصر فعال در نوری اجزای.”

کوچک bandgap باعث می شود برای بهره وری

طیف طول موج یک نیمه رسانایی مواد می تواند پوشش و تبدیل به سیگنال های الکتریکی اساسا بستگی به اصطلاح bandgap. کارشناسان استفاده از این اصطلاح برای توصیف انرژی فاصله بین نوار ظرفیت گروه و هدایت گروه حالت جامد مواد. در نمونه نیمه هادی های ظرفیت گروه به طور کامل به طوری که الکترون ها نمی تواند حرکت در اطراف. انتقال گروه از سوی دیگر تا حد زیادی خالی است بنابراین الکترون ها می توانند آزادانه حرکت در اطراف و نفوذ این جریان. در حالی که bandgap در مقره آنقدر بزرگ است که الکترونها می توانند از باند والانس به هدایت گروه فلزی هادی هیچ گونه شکاف. یک نیمه هادی است bandgap است فقط به اندازه کافی بزرگ برای بالا بردن الکترون به سطح انرژی بالاتر از هدایت گروه با استفاده از امواج نور. کوچکتر bandgap کمتر انرژی مورد نیاز برای تحریک الکترون. “به عنوان bandgap در مواد ما به بررسی بسیار کوچک است و تنها نور بسیار کمی انرژی مورد نیاز است برای وادار کردن برق” Himani Arora توضیح می دهد. “این دلیلی است که برای طیف وسیعی از تشخیص طیف است.”

توسط خنک کننده آشکارساز به دماهای پایین تر عملکرد می تواند بهبود یافته و در عین حال بیشتر به دلیل حرارتی تحریک الکترون ها سرکوب شده است. پیشرفت های دیگر عبارتند از: بهینه سازی جزء پیکربندی تولید بیشتر قابل اعتماد مخاطبین و توسعه مواد بیشتر است. نتایج نشان می دهد که وزارت مالیه مبتنی بر photodetectors آینده ای روشن داشته باشند. با تشکر الکترونیکی خود را خواص و ارزان تولید مالیه لایه های امیدوار کننده نامزدها برای قایق از کاربردهای اپتوالکترونیکی.

“گام بعدی این است که به مقیاس ضخامت لایه می گوید:” آرتور Erbe, به دنبال به جلو. “در این مطالعه 1.7 میکرومتر مالیه فیلم مورد استفاده قرار گرفت برای ساخت photodetector. به ادغام آنها را به اجزای آنها نیاز به به طور قابل توجهی نازک تر است.” اگر ممکن است هدف این است که برای کاهش سوار لایه را به 70 نانومتر است که 25 بار کوچکتر از اندازه آنها است. به این ضخامت لایه مواد باید نمایشگاه قابل مقایسه خواص. اگر این گروه می تواند ثابت کند که این قابلیت همان باقی می ماند در این به طور قابل توجهی نازک تر لایه های آنها پس از آن می توانید سوار در حال توسعه آن را به مرحله تولید.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط هلمهولتز-Zentrum درسدن-Rossendorf. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>