Son zamanlarda, roket erken uyarı ve takip edeni, UV ışık iletişimi, deniz sisi kırma pilotajı, çevrimiçi benzer biçimde askeri ve sivil alanlardaki mühim uygulama değerleri sebebiyle derin morötesi (UV) fotodetektörlerin geliştirilmesine kayda kıymet bir odaklanma olmuştur. su kalitesi tespiti, UV yangın alarmı ve tıbbi UV görüntüleme vb. [1], [2], [3], [4], [5]. Derin UV fotodetektörlerin geliştirilmesindeki süratli ilerleme, bir dereceye kadar GaN, SiC, Ga benzer biçimde geleneksel geniş bant aralıklı yarı iletkenlerin araştırılmasında bir itici güç gerektirmiştir.2Ö3, vesaire. Ne yazık ki, yukarıdaki yarı iletkenler çoğu zaman moleküler ışın epitaksisi, metal-organik kimyasal buğu biriktirme, magnetron püskürtme ve kimyasal buğu biriktirme benzer biçimde yüksek ısı/vakum teknikleri yöntemiyle hazırlanmış olur. Sadece bu yöntemler uygun maliyetli aygıt imalatına uygun değildir. Uygun maliyetli aygıt imalatına uygulanamayan ve ticari uygulamalar için hemen hemen kafi ivmeyi kazanamayan [6], [7]. Bundan dolayı, fotoaktif katman olarak uygun maliyetli ve naturel derin UV soğurma malzemelerinin araştırılması kıymetli bir mevzudur.
Geçtiğimiz birkaç yılda metal halojenür perovskit malzemeler, dikkat çekici optoelektronik özelliklerinden dolayı fotodetektörler alanında giderek artan bir ilgi toplamaktadır. [8], [9]. Geleneksel geniş bant aralıklı yarı iletkenlerle karşılaştırıldığında metal halojenür perovskitler, karmaşık olmayan bir çözüm yöntemiyle hazırlanabilme kabiliyetine haizdir ve yarı iletken üretim maliyetlerinin azaltılmasını destek sunar. Bu malzemelerin fotoaktif katman olarak kullanılmasıyla bu alanda oldukça sayıda garip ilerlemeye şahit olunmuştur. [10], [11]. Şimdiye kadar, değişik emek verme modlarına ve geometrilere haiz perovskit bazlı fotodetektörler etkili bir halde sergilendi ve en uygun aygıt parametreleri, geleneksel foto-algılama malzemeleri ve ticari silikonla karşılaştırıldığında rekabet pozitif yanları elde etti. Buna karşın, esas olarak aşağıdaki iki husus göz önüne alındığında hala birçok güçlük bulunmaktadır. Bir taraftan, geleneksel kurşun bazlı perovskitler çoğu zaman nispeten dar bir bant aralığına haizdir ve bu da onların tespit edilebilir dalga boyu aralığını derin UV bölgelerine genişletme kabiliyetlerini sınırlar. Öte taraftan, düşük termal bozunma sıcaklığı ve yüksek duyarlı rutubet sebebiyle geleneksel perovskitler kararsızdır. Ek olarak, ağır metal Pb’nin varlığı bunların ergonomik kullanımını engellemekte ve gelecekteki ticari uygulanabilirliklerine yönelik zorluklar oluşturmaktadır. Bundan dolayı, yukarıda belirtilen endişelerin üstesinden gelmek amacıyla, derin UV bölgesi için hususi olarak tasarlanmış fotoaktif katman için stabil, kurşunsuz alternatiflerin araştırılması yaşamsal derecede ehemmiyet kazanmaktadır. Son zamanlarda, gelecek vaat eden bir bakır bazlı perovskit türevi olan Cs’ye mühim bir ilgi yöneltildi.3Cu2BEN53,80 eV’lik geniş bir bant aralığı ve üstün stabilite ile karakterize edilen ve derin UV fotodeteksiyonda başarı göstermiş bir kullanıma haiz olan [12], [13], [14]. Sadece C’ler3Cu2BEN5 Döndürerek kaplama ve termal buharlaştırma yöntemiyle hazırlanan oldukça kristalli filmler (PCF’ler) devamlı oldukça sayıda kusur durumu ve tane sınırı ihtiva eder [15], [16]Bu bir tek gelişmiş bir ışınımsal olmayan rekombinasyonla sonuçlanmakla kalmaz ve dedektörlerin ışığa duyarlılığını düşürür, bununla beraber araç-gereç stabilitesini bozar ve cihazların gerçek hizmet ömrünü ciddi şekilde etkisinde bırakır. [17], [18]. Her ne kadar toplu C’ler3Cu2BEN5 Tek kristaller ilgi çekici kristalliğe ve düşük kusurlu durum yoğunluğuna haizdir, oldukça kalınca tek kristaller daha uzun bir taşıyıcı geçiş süresine ve bununla beraber daha büyük bir taşıyıcı rekombinasyon olasılığına haizdir, bu da cihazların çok kötü bir tepki süresine niçin olur [19]. Bundan dolayı yüksek kristalli C’lerin hazırlanması oldukça önemlidir.3Cu2BEN5 Daha azca tane sınırları, daha azca kusur yoğunluğu, daha düşük taşıyıcı rekombinasyon oranı ve daha uzun taşıyıcı ömrü güvence eden, fotoaktif katman olarak ayarlanabilir kalınlığa haiz tek kristalli ince filmler (SCF’ler). Böylece, Cs’nin dikkat çekici derin UV fotoelektrik kapasitesi3Cu2BEN5 malzemeden tamamen yararlanılabilir.
Bu çalışmada, substrat üstünde Cs hazırlamak için kolay bir aşırı doygunluk kontrollü gelişme yöntemi kullanıldı.3Cu2BEN5 Ayarlanabilir kalınlığa haiz SCF’ler ve kristalizasyon kinetiği, yerinde gelişme sürecinin izlenmesi. Yapısal ve elektriksel karakterizasyonlar hazırlanan C’lerin3Cu2BEN5 SCF’ler 6,42 × 106 benzer biçimde düşük bir tuzak yoğunluğuna haizdir11 santimetre−31,32 µs’lik geniş bir taşıyıcı ömrü ve 1,85 µm’lik uzun bir taşıyıcı difüzyon uzunluğu. Ek olarak Cs kullanılarak fotoiletken bir dedektör üretildi.3Cu2BEN5 Fotoaktif katman olarak SCF’ler. Aygıt muhteşem performans sergiliyor. Elde edilmiş ışığa duyarlılık 158 AW kadar yüksektir−1 ve hava ortam koşullarında emek verme stabilitesi sağlamdır. Yukarıda elde edilmiş sonuçlar yalnızca Cs’deki aşırı doygunluğa dair bir düşünce vermekle kalmıyor3Cu2BEN5 öncü kimyası değil, bununla beraber derin UV fotodetektörlerin çip üstünde üretimi için de açık olanaklar.
Source: www.sciencedirect.com