Przetworniki obrazu II i wyższych generacji.

[Alek]

Hola, "nie mieszajmy myślowo dwóch różnych systemów walutowych"

Ty nie potrzebujesz fotokatody dobrej do zjawiska fotoelektrycznego wewnętrznego a do zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego. A to jednak jest różnica...

[Technik_221]

Wiem o czym mówisz.

Zdało by się, że tu o wzmacniaczach i fotokatodzie przeźroczystej a tu chłop o ogniwach i złączach mówi i by chciał testować.

Zauważ, o czym wspomniałem poprzednio, że praktycznie wszystkie materiały używane na złącza w diodach LED, OLED i ogniwach, w postaci cienkiej warstwy są też emiterami zewnętrznymi. Dla przykładu:


GaAs ( arsenek galu(II) ). Ten materiał fotokatody obejmuje szerszy zakres odpowiedzi widmowej niż wieloalkaliczne, od ultrafioletu do 930 nm. Fotokatody GaAs są również stosowane w akceleratorach , gdzie wymagane są spolaryzowane elektrony. [13] Jedną z ważnych właściwości fotokatody GaAs jest to, że może ona osiągnąć ujemne powinowactwo elektronowe w wyniku osadzania się Cs na powierzchni. [14] Jednakże GaAs jest bardzo delikatny i traci efektywność kwantową (QE) z powodu kilku mechanizmów uszkodzeń. Bombardowanie jonowe jest jedną z głównych przyczyn rozpadu QE katody GaAs. [15]

InGaAs ( arsenek indu i galu ). Rozszerzona czułość w zakresie podczerwieni w porównaniu do GaAs. Co więcej, w zakresie od 900 nm do 1000 nm InGaAs ma znacznie lepszy stosunek sygnału do szumu niż Ag-O-C. Dzięki specjalnym technikom produkcyjnym ta fotokatoda może pracować do 1700 nm.

Cs-Te, Cs-I ( telurek cezu , jodek cezu ). Materiały te są wrażliwe na próżniowe promienie UV i UV, ale nie na światło widzialne, dlatego określa się je mianem rolet przeciwsłonecznych. Cs-Te jest niewrażliwy na fale dłuższe niż 320 nm, a Cs-I na dłuższe niż 200 nm.


Wszystkie w/w fotokatody, są jednocześnie podstawowymi materiałami z których wytwarza się diody LED i są za równo emiterami zewnętrznymi jak widać. Jak już wspominałem powinowactwo materiałowe jest ogromne.

Chodzi mi o to, że dawno poznane i używane złącza, materiały i warstwy z LED, OLED i ogniw są jak widać powyżej (podałem tylko przykłady z LED-ów ) opisane już w literaturze w zastosowaniu fotokatod - a perowskity nie ! Są stosunkowo młodo odkrytym materiałem reagującym na światło, i albo nie ma jeszcze opublikowanych wyników badań tych materiałów w roli fotokatod dla wzmacniaczy obrazu i nie tylko, albo w ogóle nikt jeszcze tego nie badał


A może 3cia i 4ta generacja przetworników jest na warstwach emitujących z perowskitów właśnie ?? hmm ?? I cicho siedzą amerykańce, nic nie publikują

[Alek]

Nie wiem, skąd cytujesz, bo odsyłacze ewidentnie na to wskazują, ale i ja coś zacytuję (pozycja zresztą z 1974 r.):

"Podczerwona część spektrum jest interesująca z punktu widzenia optoelektroniki. Przyrządy optoelektronowe czułe w zakresie bliskiej podczerwieni znajdują zastosowanie w noktowizji, astronomii i spektroskopii. Jedyna z omówionych fotokatod- tlenowo- cezowo – srebrowa czuła w tej części spektrum ma niską wydajność kwantową i wysoką termoemisję, co znacząco ogranicza możliwość jej użycia.
Jednym z perspektywicznych kierunków to opracowanie fotoemiterów z negatywnym powinowactwem elektronowym.
Podstawowa możliwość zbudowania fotoemiterów charakteryzujących się progiem fotoefektu w połączeniu z szeroką przerwą wzbronioną materiału i wysokim kwantowym wyjściem w pobliżu progu była pokazana w 1965 r. na arsenku galu (progowa długość fali 900 nm).
Pierwszy z fotoemiterów z negatywnym powinowactwem elektronowym p+- GaAs-Cs opracował w 1965 r. Szeerom i Van Laarom, miał on całkową czułość 500 uA/lm.

Wskutek kolejnych prac i ulepszeń czułość fotoemiterów na bazie arsenku galu została zwiększona dotychczas (1974) powyżej 1000 uA/lm ( do 1700- 2000 uA/lm na najlepszych próbkach). Podstawowymi warunkami stawianymi przez nowe przyrządy są nadzwyczajne wymagania próżniowe: Dla uzyskania efektywnych fotoemiterów z negatywnym powinowactwem elektronowym wymagana próżnia nie może być gorsza niż 10^-9 Tr.

1- GaAs(Zn)-Cs-O integralna czułość 1700 uA/lm
2- GaAs (Si)-Cs-F integralna czułość 1240 uA/lm
3- GaAs(Ge)-Cs-O integralna czułość 1020 uA/lm"

[Technik_221]

I tak i nie

są to dane powiedział bym archiwalne od '74 sporo się w nauce i technice zmieniło

Ten sam materiał może mieć zupełnie inne właściwości jeśli będzie np. w wykonaniu dwu wymiarowym, przykładem jest węgiel w postaci grafitu, nałożony na powierzchnię w postaci 2 wymiarowej, nazwany grafenem

Dla czego, i jak się to dzieje, to dla ciekawskich polecam materiał na przykładzie azotku boru, przygotowany przez jedną z polskich pracowni na festiwal nauki ( wraca we mnie nadzieja na polską myśl techniczną ):

część 1: https://www.youtube.com/watch?v=OOa0CobrSg4
część 2: https://www.youtube.com/watch?v=R0JLamqxxiE&t=1037s
część 3: https://www.youtube.com/watch?v=PUIkgviE48Y&t=4s

Powinowactwo z typem przewodnictwa "n" lub "p" ma odniesienie tylko do złącz dwóch materiałów, które są ze sobą połączone i spolaryzowane, i w żaden sposób nie określają zdolności danego materiału do emisji elektronu na zewnątrz. Perowskitami rządzą też trochę inne prawa, pewnych zjawisk w tych materiałach nie udało się jeszcze nawet dobrze wyjaśnić..

Przy technologii cienkich warstw przewodnictwo "n" lub "p" nie jest według mnie determinującym wskaźnikiem, według mnie jest to zdolność oddziaływania materiału ze światłem, a robotę robi technologia grubości która może jak w przypadku grafenu wszystko zmienić, a już nie mówiąc o połączeniu 2 takich warstw z materiałów odmiennych, lub nowych z nie do końca wyjaśnionymi mechanizmami oddziaływania jak w przypadku perowskitów.

Przytoczę tu inny przykład. Znany od lat 50-tych siarczek ołowiu, stosowany jako detektor IR, często nawet w głowicach rakiet naprowadzanych na podczerwień, musiał być chłodzony do niskich temperatur w postaci kryształu. Obecnie warstwa 2-wymiarowa tego materiału w postaci fotokatody, jest w stanie wykryć ciepło człowieka z odległości 500 metrów

Czasem Diabeł tkwi w szczegółach Wystarczyło dać bardzo cienko

[Alek]

Ja nie twierdzę, że od 1974 się nic w nauce nie zmieniło. Ja tylko twierdzę, że pewne rzeczy są daleko poza zasięgiem jakiejś amatorskiej pracowni. Ja kończę te teoretyczne rozważania, bo nie mam już więcej na to czasu.

[atom1477]

Przytoczę tu inny przykład. Znany od lat 50-tych siarczek ołowiu, stosowany jako detektor IR, często nawet w głowicach rakiet naprowadzanych na podczerwień, musiał być chłodzony do niskich temperatur w postaci kryształu. Obecnie warstwa 2-wymiarowa tego materiału w postaci fotokatody, jest w stanie wykryć ciepło człowieka z odległości 500 metrów

Bez obrazy, ale to brzmi jak bełkot techniczny
Kamera termowizyjna (gdzie w praktyce pixele zawsze są małe), a wykrywanie ciepła (jeden pixel, który może być duży) to zupełnie inne rzeczy.
Trzeba by porównać czułość w odniesieniu do powierzchni czynnej elementu.
Dodatkowo, nie wiadomo jaka optyka została zastosowana. Bo jak teleobiektyw, to żaden problem wykrywać ciepło z dużej odległości.

[Technik_221]

Nie znam szczegółów konstrukcji, przykład przewinął się gdy czytałem jakieś zagraniczne opracowania w temacie właśnie budowy systemów naprowadzania rakiet na ciepło, jak się zmieniły w czasie konstrukcje tych systemów, lata 70te chłodzony kryształ, obecnie cienkowarstwowy detektor na zasadzie fotokatody.

I o to mi głównie chodziło, czyli że czasem informacje o materiałach podane w tamtych latach nie są tożsame z właściwościami i efektami na tych samych materiałach w laboratoriach 20-tego wieku. Nie twierdzę, że PbS lub inny z wcześniej wymienianych nadaje się do wzmacniaczy obrazu


Materiał, jak znany od zawsze Chalkopiryt CuFeS2, przez dodanie w obecnych czasach technicznych możliwości - cienkiej warstwy innego materiału staje się nagle fotokatodą rozbijającą wodę na tlen i wodór, materiał po polsku, chyba to zresztą nasz patent:

https://www.youtube.com/watch?v=8FI9G0BRLLQ