Många enheter och detektorer känner av och katalogiserar djupa ultravioletta frekvenser som jordens ozonskikt annars absorberar. De flesta solblinda rymdburna bildplattformar förlitar sig fortfarande på fotomultiplikatorrör och/eller mikrokanalplattor som arbetar med kiselfotodioder som ökar systemens komplexitet och vikt.

I Journal of Applied Physics , frågar forskare i Indien varför, efter decennier av utveckling och lovande resultat, ultrawide bandgap (UWBG) fotodetektorer med djup UV-kapacitet inte har fått någon utbredd användning, och de gör en inventering av framsteg och utmaningar på området.

"Från enhetens och materialens synvinkel har tillräckligt med framsteg gjorts", säger författaren Digbijoy Nath, från Indian Institute of Science. "Nu är det dags att sammanföra system- och bildexperter och enhets- och materialingenjörer för att studera och kvalificera UWBG-detektorer under faktiska förhållanden för verkliga tillämpningar."

Till skillnad från sina kiselbaserade motsvarigheter är UWBG-fotodetektorer gjorda av aluminiumgalliumnitrid och gallium(III)oxid mer effektiva, kan skräddarsy cutoff-våglängder och behöver inte optiska filter för att avvisa synliga eller infraröda våglängder för solblinda applikationer.

Förmågan att avbilda med UV är av strategiskt och astrofysiskt intresse samt viktigt för industriella och biomedicinska tillämpningar.

Förutom att bestämma hur robusta och pålitliga enheter är i verkliga tillämpningar, sa forskarna att ytterligare arbete behövs för att optimera hur materialen sätts ihop över substrat med stora ytor, i en process för att deponera kristallina material i en tunn film som kallas epitaxi.

På nanoskalan sa Nath att en bättre förståelse kan visa hur dessa enheter kan uppnå överlägsen prestanda genom att optimera arrangemanget av atomerna i halvledarnas gitter.

Forskarna introducerar ett nytt riktmärke för att jämföra fotodetektorer genom att ta hänsyn till förstärkning, brus och bandbredd, snarare än de ofta citerade parametrarna för foto-till-mörkerströmförhållande, responsivitet, transienta svar och andra.

"Ytterligare förbättringar av dessa enhetsprestandaparametrar kommer inte att hjälpa till att mogna den här tekniken för verkliga tillämpningar," sa Nath.

"Det är hög tid nu för samhället att få en dragning från industrin och den strategiska sektorn så att enhets- och materialingenjörer kan börja arbeta med bildbehandlings- och systemgrupper för att faktiskt utveckla focal plane arrays och att integrera dessa med front-end elektronik på riktigt- livstestning och tillämpningar." + Utforska vidare

Att slå halvledarrekord med ultrabred bandgap är precis som att baka bröd