تصميم وتصنيع كاشف ضوئي للأشعة فوق البنفسجية بسرعة استجابة فائقة

الوفاق/ نجح الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه بجامعة الشهيد بهشتي، مسعود أبراري، في تصميم وتوصيف كاشف ضوئي للأشعة فوق البنفسجية (UV) يعتمد على وصلة «p-n» مكونة من مركبين شبه موصلين هما «CuGaO2» و«Ga2O3»؛ وهو إنجاز يمثل خطوة نوعية في تطوير الجيل الجديد من المعدات البصرية.

تطبيقات واسعة من الصحة إلى الاتصالات

 

تعد تكنولوجيا الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية من المجالات الحيوية في التكنولوجيا الحديثة، ولها تطبيقات واسعة تشمل: مراقبة صحة الإنسان (رصد أضرار الجلد والشيخوخة المبكرة)، والزراعة، والصناعة، والفلك الشمسي، والاتصالات البصرية. ونظراً لأهمية رصد هذا الطيف الضوئي، تكتسب القدرة على الوصول إلى أدوات دقيقة وفعالة أهمية استراتيجية.

 

المحاكاة الحاسوبية لتعزيز الأداء

 

استخدم الباحث المحاكاة الحاسوبية قبل مرحلة التصنيع التجريبي للوصول إلى الهيكل الأمثل للجهاز. وأظهرت نتائج المحاكاة أن تحسين أبعاد الجهاز وهندسته قد ساهم في رفع كفاءة الاستجابة لتصل إلى نحو 160 مللي أمبير لكل واط. كما أكدت التحليلات الهيكلية والبصرية للطبقات المُصنّعة على الجودة البلورية المطلوبة والامتصاص الضوئي المناسب في نطاق الأشعة فوق البنفسجية.

 

الاستجابة فائقة السرعة؛ الميزة التنافسية

 

وفي توضيح الميزات التقنية لهذا الكاشف، قال أبراري: على الرغم من أن الكواشف التقليدية (القائمة على الموصلات الضوئية) كانت تتمتع باستجابة عالية، إلا أنها كانت تعاني من بطء في الأداء؛ لكننا في هذا البحث، ومن خلال التشكيل الناجح لوصلة p-n والترسيب الدقيق للطبقات، نجحنا في تقليص زمن الاستجابة إلى ما دون بضع ميلي ثانية.

 

وتفتح هذه الميزة الفريدة آفاقاً جديدة لتطوير الجيل المقبل من كواشف الأشعة فوق البنفسجية وتعزيز تطبيقاتها الصناعية.

 

المصدر: الوفاق