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　　近日，日本石卷專修大學科學家shinji nakagomi帶領(lǐng)團隊成功研制出一種能夠在數(shù)毫秒內(nèi)檢測出紫外線是否存在的新型光電二級管。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《應用物理快報》。

　　據(jù)了解，紫外線具有高能量，能夠破壞、分解dna，所以是人們的防范對象。雖然在通常境況下，受臭氧層保護，太陽發(fā)出的紫外線并不能到達地球表面，但是，由于臭氧層存在空洞，部分紫外線還是會“泄漏”進來。因此，監(jiān)測不同地區(qū)紫外線的強度可以獲知當?shù)爻粞鯇拥臓顩r。

　　老式的紫外線監(jiān)測裝置的主要部件為真空管。這種設(shè)備雖然價格低，但壽命短、體積大，為此，已經(jīng)逐步被光電二極管所替代。光電二級管的工作原理為，其內(nèi)部有一個名為pn結(jié)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)由兩塊相同的半導體組成，其中一塊半導體帶有正電荷，另一塊帶有負電荷。當高能量的光，例如紫外線照射在pn結(jié)上時，電流即在兩塊半導體中產(chǎn)生，進而反映出這種光的存在。

　　普通光電二極管主要由氮化鋁或金剛石構(gòu)成，只能監(jiān)測到特定頻率的紫外線。最新的研究發(fā)現(xiàn)，氧化鎵材料對所有頻率的紫外線均有較強敏感性，這意味其理論上可以監(jiān)測所有頻率的紫外線。同時，氧化鎵材料還對自然光不敏感，使其在監(jiān)測紫外線時，能夠擺脫自然光的干擾。

　　然而，問題是，研制出帶有正電荷的氧化鎵，也就是p型氧化鎵半導體存在很大困難。

　　為此，shinji nakagomi和同事研究出一種與pn結(jié)不同的結(jié)構(gòu)??異質(zhì)結(jié)。這種結(jié)構(gòu)由兩塊不同半導體組成??氧化鎵材料作為n型半導體，碳化硅材料作為p型半導體，有效避開了上述難題。

　　實驗發(fā)現(xiàn)，這種新型二極管繼承了氧化鎵材料的優(yōu)點，具有覆蓋所有種類紫外線和對自然光不敏感雙重特性。

　　“我們研究最大的成功在于，這種光電二級管由氧化鎵和碳化硅兩種材料組成，并且其結(jié)構(gòu)為異質(zhì)結(jié)�！� shinji nakagomi表示，新型光電二極管還有一個優(yōu)勢??其對紫外線特別敏感，反應時間只需數(shù)毫秒。