በዝቅተኛ-ልኬት አቫላንቼ ፎቶዲቴክተር ላይ አዲስ ጥናት

በዝቅተኛ-ልኬት አቫላንቼ ፎቶዲቴክተር ላይ አዲስ ጥናት

ጥቂት ፎቶን ወይም ነጠላ ፎቶን ቴክኖሎጂዎችን በከፍተኛ ስሜታዊነት መለየት እንደ ዝቅተኛ ብርሃን ምስል፣ የርቀት ዳሰሳ እና ቴሌሜትሪ እንዲሁም የኳንተም ኮሙኒኬሽን ባሉ መስኮች ላይ ከፍተኛ የትግበራ ተስፋዎችን ይይዛል። ከእነዚህም መካከል የአቬላንች ፎቶዴቴክተሮች (APD) በትንሽ መጠናቸው፣ በከፍተኛ ቅልጥፍናቸው እና በቀላል ውህደት ምክንያት በኦፕቶኤሌክትሮኒክ መሣሪያ ምርምር መስክ ውስጥ አስፈላጊ አቅጣጫ ሆነዋል። የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ (SNR) ከፍተኛ ትርፍ እና ዝቅተኛ የጨለማ ፍሰት የሚፈልግ የAPD ፎቶዴቴክተር አስፈላጊ አመላካች ነው። በሁለት-ልኬት (2D) ቁሳቁስ ላይ የተደረገው ጥናት ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን APDዎች በማልማት ረገድ ሰፊ ተስፋዎችን ያሳያል። ከቻይና የመጡ ተመራማሪዎች ባይፖላር ባለ ሁለት-ልኬት ሴሚኮንዳክተር ቁስ WSe₂ን እንደ ፎቶሴንሲቲቭ ቁስ መርጠው የPt/WSe₂/Ni መዋቅርን በጥንቃቄ አዘጋጁ።የኤፒዲ ፎቶዲቴክተርየባህላዊ APD ውስጣዊ የጊን ጫጫታ ችግርን ለመፍታት በጣም ጥሩ የማዛመጃ ስራ ተግባር።

ተመራማሪዎች አንድ ሀሳብ አቅርበዋልየአቬላንች ፎቶዲቴክተርበPt/WSe₂/Ni መዋቅር ላይ በመመስረት፣ በክፍል ሙቀት ውስጥ እጅግ በጣም ደካማ የብርሃን ምልክቶችን በfW ደረጃ በከፍተኛ ሁኔታ ስሜታዊ በሆነ መልኩ መለየት ችለዋል። እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ባህሪያት ያለውን ባለ ሁለት ገጽታ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ WSe₂ መርጠዋል፣ እና ከPt እና Ni ኤሌክትሮድ ቁሳቁሶች ጋር በማጣመር አዲስ አይነት የአቬላንች ፎቶዲቴክተር በተሳካ ሁኔታ ለማዘጋጀት። በPt፣ WSe₂ እና Ni መካከል ያለውን የስራ ተግባር ማመሳሰል በትክክል በማመቻቸት፣ ፎቶ የሚመነጩ ተሸካሚዎች እንዲያልፉ በምርጫ እየፈቀደ ጨለማ ተሸካሚዎችን ውጤታማ በሆነ መንገድ የሚያግድ የትራንስፖርት ዘዴ ተዘጋጅቷል። ይህ ዘዴ በአገልግሎት አቅራቢ ተጽዕኖ ionization ምክንያት የሚመጣውን ከመጠን በላይ ድምጽ በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም የፎቶዲቴክተሩ እጅግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ የድምፅ ደረጃ ከፍተኛ ስሜታዊ የኦፕቲካል ሲግናል ማወቂያ እንዲያገኝ ያስችለዋል።

ይህ ጥናት የቁሳቁስ ምህንድስና እና የበይነገጽ ማመቻቸት የአፈፃፀምን ለማሻሻል ያለውን ወሳኝ ሚና ያሳያል።ፎቶ ጠቋሚዎች. በኤሌክትሮዶች እና ባለ ሁለት ገጽታ ቁሶች ብልሃት በተሞላበት ዲዛይን፣ የጨለማ ተሸካሚዎች የመከላከያ ውጤት ተገኝቷል፣ ይህም የጫጫታ ጣልቃገብነትን በእጅጉ ቀንሷል እና የመለየት ቅልጥፍናን የበለጠ ያሻሽላል። የዚህ መመርመሪያ አፈጻጸም በፎቶኤሌክትሪክ ባህሪያቱ ላይ ብቻ ሳይሆን ሰፊ የአጠቃቀም ተስፋም አለው። በክፍል ሙቀት ውስጥ የጨለማ ፍሰትን ውጤታማ በሆነ መንገድ በማገድ እና በፎቶ የተፈጠሩ ተሸካሚዎችን ውጤታማ በሆነ መንገድ በመምጠጥ፣ ይህ ፎቶዲቴክተር በተለይ እንደ የአካባቢ ክትትል፣ የስነ ፈለክ ምልከታ እና የኦፕቲካል ግንኙነት ባሉ መስኮች ውስጥ ደካማ የብርሃን ምልክቶችን ለመለየት ተስማሚ ነው። ይህ የምርምር ስኬት ዝቅተኛ ልኬት ያላቸውን የቁሳቁስ ፎቶዲቴክተሮችን ለማልማት አዳዲስ ሀሳቦችን ከመስጠት ባለፈ፣ ለወደፊቱ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን እና ዝቅተኛ ኃይል ያላቸውን የኦፕቶኤሌክትሮኒክ መሳሪያዎችን ምርምር እና ልማት አዳዲስ ማጣቀሻዎችንም ይሰጣል።