كاشف كهرضوئي عالي الكفاءة بالأشعة تحت الحمراء القريبة قائم على فيلم VO2 المترسب بالرذاذ المغناطيسي المستمر
摘要
مادة ثاني أكسيد الفاناديوم (VO2) نصف الموصلة تتميز بفجوة نطاق ضيقة وتحول عكسي بين الحالة المعدنية والعازلة (MIT)، مما يجعل لها آفاقًا واسعة في مجال الكشف الكهروضوئي بالأشعة تحت الحمراء القريبة. اعتمدت هذه الدراسة على ترسيب بالرش المغناطيسي المستمر باستخدام هدف فاناديوم معدني، جنبًا إلى جنب مع عملية التلدين، لنجاح تكوين فيلم VO2 أحادي الميل في قاعدة من السيليكون نوع p، حيث أظهر السطح بنية حبيبية متجانسة وكثيفة، وفي درجة حرارة الغرفة نما VO2 (M1) باتجاه الوجه (011) منخفض الطاقة بشكل تفضيلي، وعندما ارتفعت درجة الحرارة إلى 70 ℃ أصبح الطور الرئيسي هو الطور الروتيل VO2 (R). كما تم بناء كاشف كهرضوئي بالأشعة تحت الحمراء القريبة بهيكل معدن-شبه موصل-معدن (MSM) (Ag/VO2/Ag). عند جهد تحييز 1.5 فولت وإشعاع 980 نانومتر، أظهر الجهاز استجابة كهرضوئية ممتازة في درجة حرارة الغرفة. عندما كانت كثافة قوة الضوء الساقط 0.07 mW/cm2، بلغت الاستجيابية والكاشفية القصوى 109.06 mA/W و 2.33×1010 Jones على التوالي، وكان زمن صعود ونزول الاستجابة الضوئية 0.256 ثانية و 0.427 ثانية على التوالي. أظهر تحليل تأثير تغيرات درجة الحرارة أن الاستجيابية في نطاق درجة حرارة 20~80 ℃ زادت تدريجياً مع ارتفاع درجة الحرارة، ويرجع ذلك أساسًا إلى تحول الطور M1→R في VO2 مما أدى إلى زيادة تركيز حاملي الشحنة. بالإضافة إلى ذلك، حافظ الجهاز على استجابة ضوئية جيدة في نطاق الطيف العريض من 455 إلى 1100 نانومتر.
关键词
الرش المغناطيسي المستمر;VO2;التحول المعدني-العازل;الأشعة تحت الحمراء القريبة;الكشف الكهروضوئي
以上内容由讯飞翻译自动生成，翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果，本网站不承担任何商业和法律责任。
The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website