최근에 발표 된 연구 고급 전자 재료 짧은 파도 (SWIR)를 감지하기 위해 설계된 탄소 나노 소매 (CNT)를 기반으로 포토 트랜 스토어를위한 자체적으로 설립 된 도어 건축물을 소개합니다.
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이종 접합 (HG)의 구조에 작용하는 장치는 단순화 된 제도 공정의 유지에 따라 높은 책임과 탐지를 보여줍니다.
이 접근법은 전자 리소그래피와 같은 전통적인 기술의 복잡성과 비용을 피하며, 낮은 조명이있는 고성능 적외선 감각 앱을위한 확장 가능한 경로를 제공합니다.
배경 : CNT -OVI 및 Phototransistor 디자인 디자인
이질적인 혜택을 가진 광선 저항은 약한 광 신호에 대한 민감성을 증가시키는 내부 강화 메커니즘의 혜택을받습니다. CNT는 캐리어의 높은 이동성과 실리콘 기반 작업과의 호환성으로 인해이 응용 프로그램에 적합합니다. 이러한 장점에도 불구하고, 높은 수율의 성취와 심지어 성능은 범위로 남아 있습니다.
이 연구는 CNT -AS 산화 아연 (ZNO) 필름과 납 황화물 (PBS) 콜로이드 양자점을 결합하여 기존 연구를 기반으로합니다. 자체 구성 도어의 구조는 CNT 채널의 완전한 커버리지를 허용하고, 기존 생산 방법의 조화를 제한하지 않고 광학 및 전기 병합을 향상시킵니다.
장치의 생성 및 구조
생산 공정은 뒷문의 유전체 역할을하는 산화물 층 층의 증착으로 시작됩니다. 이어서 99.9 % 이상의 순도를 갖는 중합체를 갖는 CNT 용액을 적용하여, 마이크로 미터 당 약 20 내지 25 튜브의 밀도를 갖는 무작위 배향 네트워크를 형성한다. 이 장치는 포토 그래피에 의해 샘플링되며, 원래 및 배수 전극은 금속 증발에 의해 정의된다.
자가 스팅 된 목 구조를 형성하기 위해, 산화물의 추가 유전체 층이 증착 된 후, 스프레이에 의해 적용되는 40 nm N- 도핑 된 ZnO 층이 이어진다. 이 땀은 CNT 채널을 완전히 캡슐화하여 최적화 된 정전기 제어와 광학 흡수를 증가시킵니다. 주사 전자 현미경 (SEM)과 라만의 분광법을 사용하여 구조 및 재료 품질을 점검합니다.
광학 및 전기 성능
1300 nm 조명 미만, 자체적으로 설립 된 CNT Phototransistor는 2.9 × 10의 책임에 도달했습니다.5 좋아-1 그리고 9.6 × 10 형사13 존스. 장치는 0.8 NW CM의 입사광을 발견했습니다.-2Starlight 이미징과 같은 Ultra-Landsca 앱에 적합합니다.
단순화 된 제도에도 불구하고 독립 아키텍처는 전자 리소그래피를 사용하여 생산 된 장치와 비교할 수있는 수준의 성능을 유지했습니다. 목 및 채널 길이 비율의 최적화는 정전기 제어를 향상시켜 장치의 더 높은 게인 및 안정성에 기여합니다.
Phototransistor는 수백 마리의 마이크로 세 쿤데 범위에서 반응 시간을 보여 주었고, 속도 타협에서 발견 된 일반적인 한계를 다루었습니다. 자체적으로 공장화 된 도어는 또한 수동 정렬과 관련된 변동성을 감소시켜 장치의 일관된 동작을 지원했습니다. 다른 적외선 포토 디스턴터와 비교할 때, CNT 광선 전환기는 불쌍한 조명에 대한 민감성과 시간 반응에서 경쟁력있는 이점을 보여 주었고, 낮은 강도 조명을 신속하게 감지하는 데 적합성을 강조했습니다.
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결론
이 작품은 Swir Phototransistor 고성능을 보여줍니다. 여기에는 자체적으로 이종 이종 접합이 포함됩니다. 아키텍처를 사용하면 채널 커버리지를 완료하고 넥 제어를 개선하며 효과적인 광 흡수 및 신호 강화를 허용합니다. 이 장치는 야간 시력, 생물학적 기록 및 원격 감각과 같은 민감한 적외선 검출이 필요한 응용 분야에서 강력한 잠재력을 보여줍니다.
생성 프로세스는 확장 가능한 생산 기술과 호환되므로 미래의 그림 센서를위한 실용적인 후보가되는 것이 중요합니다. 성능의 조합, 조명의 초고속 및 단순화 된 처리에 대한 민감도는이 설계를 CNT를 기반으로 한 광전자의 추가 개발을위한 유망한 방향으로 위치합니다.
잡지 참조
GE J., et al. (2025). 매우 민감한 적외선 검출을 위해 나노 튜브 광선 전조 스터의 탄소 도어의 독립적으로 조화 된 이종 접합. 고급 전자 재료2400966. 2 : 10.1002/Aelm.202400966,
