الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء

التخصص الدقيق: Semiconductor Devices

المستخلص: في هذه الدراسة ، تم التحقق كهروضوئياً للبلورة الأحادية لتيلوريد كادميوم زنك CZT النقي والبلورة الأحادية المطعمة مع الإنديوم InCZT للكاشفات الضوئية. البلورات المنتجه تم وضعها في أجهزة الكاشف الضوئي، وتم تسجيل خصائص شدة التيار بدلالة التوتر وكذلك تم تسجيل شدة التيار بدلالة الزمن تحت شدة إصاءة مختلفة. وقد لوحظ أن آلية توليد التيار الضوئي في كلا أجهزة الكشف الضوئي مدفوعة بشكل رئيسي بتأثير ضوئي. يعرض الكاشف الضوئي CZT جهازًا مستقرًا وقابلًا للانعكاس للضوء إلى 632 نانومتر، بما في ذلك استجابة قابلة للترقية تبلغ 0.38 AW، 1 ، ونسبة تبديل عالية للضوء تبلغ 152 ، كشف محدد من 6.30 × 1011 جونز ، ووقت تبديل سريع (وقت الارتفاع 210 مللي ثانية و وقت الاضمحلال 150 مللي ثانية). عند التطعيم مع In ، تزداد استجابة الجهاز إلى 0.50 AW − 1 ، وتنخفض نسبة تبديل الضوء إلى 10 ، وينخفض الكشف المحدد إلى 1.80 × 1011 جونز ، وانخفاض وقت الارتفاع إلى 140 مللي ثانية ، وزمن الانحلال إلى 200 مللي ثانية. علاوة على ذلك ، تُظهر هذه الأجهزة كفاءة كمية خارجية عالية جدًا تبلغ 200٪ لـ CZT و 250٪ مع InCZT. تظهر هذه النتائج أن البلورات القائمة على CZT لديها إمكانات كبيرة لتطبيقات الكاشف الضوئي للضوء المرئي.

Abstract: Herein, the optoelectrical investigation of cadmium zinc telluride (CZT) and indium (In) doped CZT (InCZT) single crystals-based photodetectors have been demonstrated. The grown crystals were configured into photodetector devices and recorded the current-voltage (I-V) and current-time (I-t) characteristics under different illumination intensities. It has been observed that the photocurrent generation mechanism in both photodetector devices is dominantly driven by a photogating effect. The CZT photodetector exhibits stable and reversible device performances to 632 nm light, including a promotable responsivity of 0.38 AW−1, a high photoswitch ratio of 152, specific detectivity of 6.30 × 1011 Jones, and fast switching time (rise time of 210 ms and decay time of 150 ms). When doped with In, the responsivity of device increases to 0.50 AW−1, photoswitch ratio decrease to 10, specific detectivity decrease to 1.80 × 1011 Jones, rise time decrease to 140 ms and decay time increase to 200 ms. Moreover, these devices show a very high external quantum efficiency of 200% for CZT and 250% for InCZT. These results demonstrate that the CZT based crystals have great potential for visible light photodetector applications.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Nature Publishing Group

دار النشر:

سنة النشر: 2019