Un possibile schema dell'assemblaggio di imaging UV profondo basato sul fotorilevatore AlGaN, che può ridurre significativamente peso, ingombro e complessità. Credito:Digbijoy N. Nath
Numerosi dispositivi e rivelatori rilevano e catalogano le frequenze ultraviolette profonde che lo strato di ozono terrestre altrimenti assorbe. La maggior parte delle piattaforme di imaging spaziale cieche solari si basano ancora su tubi fotomoltiplicatori e/o piastre a microcanali che funzionano con fotodiodi al silicio che aumentano la complessità e il peso dei sistemi.
In Journal of Applied Physics , i ricercatori in India si chiedono perché, dopo decenni di sviluppo e risultati promettenti, i fotorilevatori UWBG (Ultrawide Bandgap) con capacità UV profonde non hanno goduto di un'adozione diffusa e stanno facendo il punto sui progressi e le sfide nel campo.
"Dal punto di vista del dispositivo e dei materiali, sono stati fatti sufficienti progressi", ha affermato l'autore Digbijoy Nath, dell'Indian Institute of Science. "Ora è il momento di riunire esperti di sistemi e imaging e ingegneri di dispositivi e materiali per studiare e qualificare i rilevatori UWBG in condizioni reali per applicazioni nel mondo reale".
A differenza delle loro controparti a base di silicio, i fotorilevatori UWBG realizzati con nitruro di gallio di alluminio e ossido di gallio (III) sono più efficienti, possono personalizzare le lunghezze d'onda di taglio e non hanno bisogno di filtri ottici per rifiutare le lunghezze d'onda visibili o infrarosse per le applicazioni cieche solari.
La capacità di acquisire immagini con i raggi UV è di interesse strategico e astrofisico, nonché importante per applicazioni industriali e biomediche.
Oltre a determinare quanto siano robusti e affidabili i dispositivi nelle applicazioni del mondo reale, gli scienziati hanno affermato che è necessario ulteriore lavoro per ottimizzare il modo in cui i materiali vengono assemblati su substrati di ampia area, in un processo di deposito di materiali cristallini in un film sottile chiamato epitassia.
Su scala nanometrica, Nath ha affermato che una migliore comprensione può mostrare come questi dispositivi possono ottenere prestazioni superiori ottimizzando la disposizione degli atomi nel reticolo dei semiconduttori.
I ricercatori introducono un nuovo benchmark per confrontare i fotorilevatori tenendo conto del guadagno, del rumore e della larghezza di banda, piuttosto che dei parametri spesso citati del rapporto tra foto e buio, della reattività, delle risposte transitorie e altri.
"Un ulteriore miglioramento di questi parametri delle prestazioni del dispositivo non aiuterà a far maturare questa tecnologia per le applicazioni del mondo reale", ha affermato Nath.
"È giunto il momento che la comunità abbia un'attrazione dall'industria e dal settore strategico in modo che gli ingegneri di dispositivi e materiali possano iniziare a lavorare con gruppi di imaging e sistemi per sviluppare effettivamente array sul piano focale e integrarli con l'elettronica front-end per davvero. test di vita e applicazioni." + Esplora ulteriormente
