Talloze apparaten en detectoren detecteren en catalogiseren diepe ultraviolette frequenties die de ozonlaag van de aarde anders absorbeert. De meeste zonneblinde beeldvormingsplatforms in de ruimte vertrouwen nog steeds op fotomultiplicatorbuizen en/of microkanaalplaten die werken met siliciumfotodiodes die de complexiteit en het gewicht van de systemen vergroten.

In Journal of Applied Physics , vragen onderzoekers in India zich af waarom, na tientallen jaren van ontwikkeling en veelbelovende resultaten, ultrawide bandgap (UWBG) fotodetectoren met diepe UV-mogelijkheden niet wijdverbreid zijn gebruikt, en maken ze de balans op van vorderingen en uitdagingen in het veld.

"Vanuit het oogpunt van het apparaat en de materialen is er genoeg vooruitgang geboekt", zegt auteur Digbijoy Nath van het Indian Institute of Science. "Nu is het tijd om systeem- en beeldexperts en apparaat- en materiaalingenieurs samen te brengen om UWBG-detectoren onder reële omstandigheden te bestuderen en te kwalificeren voor toepassingen in de echte wereld."

In tegenstelling tot hun op silicium gebaseerde tegenhangers, zijn UWBG-fotodetectoren gemaakt van aluminium galliumnitride en gallium (III) oxide efficiënter, kunnen ze de afsnijgolflengten aanpassen en hebben ze geen optische filters nodig om zichtbare of infrarode golflengten te onderdrukken voor zonneblinde toepassingen.

De mogelijkheid om met UV beelden te maken is van strategisch en astrofysisch belang en ook belangrijk voor industriële en biomedische toepassingen.

Naast het bepalen hoe robuust en betrouwbaar apparaten zijn in toepassingen in de echte wereld, zeiden de wetenschappers dat er nog meer werk nodig is om te optimaliseren hoe de materialen worden geassembleerd over substraten met een groot oppervlak, in een proces waarbij kristallijne materialen worden afgezet in een dunne film die epitaxie wordt genoemd.

Op nanoschaal zei Nath dat een beter begrip kan laten zien hoe deze apparaten superieure prestaties kunnen bereiken door de rangschikking van de atomen in het rooster van de halfgeleiders te optimaliseren.

De onderzoekers introduceren een nieuwe maatstaf voor het vergelijken van fotodetectoren door rekening te houden met versterking, ruis en bandbreedte, in plaats van de vaak aangehaalde parameters van foto-naar-donker stroomverhouding, responsiviteit, tijdelijke reacties en andere.

"Verdere verbetering van deze prestatieparameters van het apparaat zal deze technologie niet helpen rijpen voor toepassingen in de echte wereld," zei Nath.

"Het is nu de hoogste tijd voor de gemeenschap om de industrie en de strategische sector aan te trekken, zodat apparaat- en materiaalingenieurs kunnen gaan werken met beeldvormings- en systeemgroepen om daadwerkelijk focal plane arrays te ontwikkelen en deze te integreren met front-end elektronica voor real- levenstesten en toepassingen." + Verder verkennen

Het verbreken van ultrawide-bandgap halfgeleiderrecords is net als brood bakken