基于未使用剂的4H-SiC的辐射硬化位置敏感光电探测器
Miaomiao Yang1, Haoran Mu2, Yanxia Cui1
1College of Physics and Optoelectronics, Key Laboratory of Interface Science and Engineering in Advanced Materials, Key Lab of Advanced Transducers and Intelligent Control System of Ministry of Education, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China.
ACS applied materials & interfaces
|February 26, 2025
概括
这项研究引入了一种新的碳化位置敏感光探测器 (PSD),可在极端环境中提供稳定的光追踪. 强大的4H-SiC PSD显示出高空间分辨率和对辐射损伤的弹性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 传统的位置敏感光探测器 (PSD) 在极端环境中由于辐射损伤和材料降解而面临限制.
- 碳化 (SiC) 是一个有前途的替代品,因为它的宽带间隙,高流动性和抗辐射性.
研究的目的:
- 开发和描述一个强大的位置敏感光电探测器 (PSD),使用未使用过4H-碳化 (SiC).
- 评估4H-SiCPSD在恶劣条件下的性能和稳定性,包括马射线照射.
主要方法:
- 使用未使用的4H-SiC.制造一个简单的垂直结构PSD.
- 性能测试包括光线开关比,空间分辨率和响应时间测量.
- 在300krad马射线照射下对设备稳定性的评估.
主要成果:
- 4H-SiC PSD 在低于毫瓦的照明下实现了 > 10^3 的光开/关比.
- 展示了大约0.1μm的优异空间分辨率和快速响应时间 (~10μs上升,~6.3μs下降).
- 在玛射线照射下表现出了显著的稳定性,光电流的变化最小.
结论:
- 无毒的4H-SiC是制造高性能,耐辐射硬化PSD的可行材料.
- 开发的4H-SiC PSD提供了一个强大的解决方案,用于在易受辐射和极端环境中准确地跟踪位置.
- 这项技术有可能用于需要高弹性和性能的先进传感应用.
