Representación esquemática del fotodetector con nanocristales de Ga2O3 encapsulados en matriz de Al2O3 (a), Imagen TEM de la película de Al2O3 implantada que contiene nanocristales de Ga2O3 (b), y espectros de capacidad de respuesta de fotodetectores medidos a diferentes voltajes (c). Crédito:Universidad Lobachevsky
Los científicos de la Universidad Lobachevsky han estado trabajando durante varios años para desarrollar fotodetectores ciegos al sol que operan en la banda espectral UV. En el campo de la tecnología electrónica, esta es una tarea importante, Dado que tales dispositivos cortan la emisión con una longitud de onda superior a 280 nm, lo que ayuda a evitar la interferencia de la luz solar y a registrar la emisión de rayos ultravioleta durante el día.
"Debido a su alta sensibilidad a la emisión ultravioleta profunda e insensibilidad a la luz solar, Los fotodetectores ciegos al sol proporcionan una amplia gama de aplicaciones importantes, incluida la detección de daños por ozono, monitoreo de motores a reacción y detección de llamas, "dice Alexey Mikhaylov, jefe del laboratorio del Instituto de Investigación en Física y Tecnología de la UNN.
Los principales materiales para la creación de fotodetectores ciegos al sol son los semiconductores de amplio espacio. Científicos de Nizhny Novgorod, junto con colegas indios, considerar Ga 2 O 3 ser un semiconductor prometedor con una banda prohibida de 4,4 a 4,9 eV, que corta la emisión con longitudes de onda superiores a 260-280 nm, y es capaz de detectar emisiones en el rango ultravioleta profundo.
Los métodos existentes para Ga 2 O 3 Las síntesis son bastante complicadas e incompatibles con las tecnologías de silicio convencionales. Adicionalmente, las capas obtenidas por tales métodos a menudo tienen muchos defectos. La síntesis de Ga 2 O 3 nanocristales mediante implantación de iones, la tecnología básica de la electrónica moderna, abre nuevas posibilidades para la creación de fotodetectores ciegos al sol.
La dependencia espectral de la fotorrespuesta para este fotodetector demuestra excelentes características ultravioleta ciegas al sol en el rango de longitud de onda de 250-270 nm, también tiene una alta capacidad de respuesta de 50 mA / μW. La corriente oscura del fotodetector es bastante baja y asciende a 0,168 mA.
El proceso de creación de dicho detector implica la síntesis de Ga 2 O 3 nanocristales en una película de Al2O3 sobre silicio mediante implantación de iones. El detector obtenido por este método ha sido realizado por los científicos por primera vez en el mundo.
Por lo tanto, el trabajo conjunto del equipo internacional de investigadores de la Universidad Lobachevsky, El Instituto Indio de Tecnología de Jodhpur y el Instituto Indio de Tecnología Ropar han demostrado la posibilidad de fabricar fotodetectores que cortan la radiación solar (fotodetectores ciegos al sol) capaces de trabajar en la región ultravioleta profunda y que poseen características que no son inferiores a las existentes. análogos. "Al producir tales fotodetectores con la ayuda de la implantación de iones, será posible utilizar las tecnologías de silicio existentes y adaptarlas a la fabricación de dispositivos de nueva generación, "concluye Alexey Mikhaylov.
