ዝቅተኛ-ልኬት Avalanche Photodetector ላይ አዲስ ምርምር

ዝቅተኛ-ልኬት Avalanche Photodetector ላይ አዲስ ምርምር

የጥቂት-photon ወይም ነጠላ-ፎቶ ቴክኖሎጂዎች ከፍተኛ ትብነት መለየት እንደ ዝቅተኛ ብርሃን ምስል፣ የርቀት ዳሳሽ እና ቴሌሜትሪ፣ እንዲሁም የኳንተም ግንኙነት ባሉ መስኮች ላይ ጉልህ የሆነ የመተግበሪያ ተስፋዎችን ይይዛል። ከነሱ መካከል, አቫላንሽ ፎቶዲቴክተሮች (ኤፒዲ) በአነስተኛ መጠን, ከፍተኛ ቅልጥፍና እና ቀላል ውህደት ምክንያት በኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያ ምርምር መስክ ጠቃሚ አቅጣጫ ሆነዋል. የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾ (SNR) ከፍተኛ ትርፍ እና ዝቅተኛ የጨለማ ፍሰትን የሚፈልግ የ APD Photodetector አስፈላጊ አመላካች ነው። በሁለት-ልኬት (2D) ቁሳቁስ ቫን ደር ዋልስ heterojunctions ላይ የተደረገው ጥናት ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን ኤፒዲዎች እድገት ላይ ሰፊ ተስፋዎችን ያሳያል። ከቻይና የመጡ ተመራማሪዎች ባይፖላር ባለሁለት-ልኬት ሴሚኮንዳክተር ቁስ WSe₂ ፎቶሰንሲቭ ቁሳቁስ አድርገው መርጠዋል እና Pt/WSe₂/Ni መዋቅርን በጥንቃቄ አዘጋጁ።APD Photodetectorየባህላዊ ኤ.ፒ.ዲ.

ተመራማሪዎች አንድ ሀሳብ አቅርበዋልየበረዶ መንሸራተቻ የፎቶ ዳሳሽበPt/WSe₂/Ni መዋቅር ላይ በመመስረት፣ በክፍል ሙቀት ውስጥ በ fW ደረጃ በጣም ስሜታዊ የሆኑ እጅግ በጣም ደካማ የብርሃን ምልክቶችን ማወቅን በማሳካት ላይ። ባለ ሁለት አቅጣጫ ሴሚኮንዳክተር ቁስ WSe₂ ን መርጠዋል፣ እሱም እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ባህሪ ያለው፣ እና ከፒቲ እና ኒ ኤሌክትሮድ ቁሶች ጋር በማጣመር አዲስ የአቫላንሽ ፎቶ ዳሰተርን በተሳካ ሁኔታ አዘጋጀ። በPt፣ WSe₂ እና ኒ መካከል ያለውን የሥራ ተግባር በትክክል በማመቻቸት፣ የፎቶግራፍ አጓጓዦችን እየመረጡ እንዲያልፉ በሚያስችል መልኩ የጨለማ ተሸካሚዎችን በብቃት የሚገታ የትራንስፖርት ዘዴ ተዘጋጅቷል። ይህ ዘዴ በድምጸ ተያያዥ ሞደም ionization ምክንያት የሚፈጠረውን የተትረፈረፈ ጫጫታ በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም የፎቶ ዳሰተሩ እጅግ በጣም ሚስጥራዊነት ያለው የኦፕቲካል ሲግናል ማወቂያ እጅግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ የድምፅ ደረጃ ላይ እንዲያገኝ ያስችለዋል።

ይህ ጥናት የቁሳቁስ ምህንድስና እና የበይነገጽ ማመቻቸት አፈፃፀሙን ለማሳደግ ያለውን ወሳኝ ሚና ያሳያልፎቶ ጠቋሚዎች. በኤሌክትሮዶች እና ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ቁሶች ብልህ ንድፍ አማካኝነት የጨለማ ተሸካሚዎች መከላከያ ውጤት ተገኝቷል ፣ ይህም የድምፅ ጣልቃገብነትን በከፍተኛ ሁኔታ በመቀነስ እና የማወቅን ውጤታማነት የበለጠ ያሻሽላል። የዚህ ፈላጊ አፈፃፀም በፎቶ ኤሌክትሪክ ባህሪያቱ ላይ ብቻ ሳይሆን ሰፊ የመተግበሪያ ተስፋዎችም አሉት. የጨለማ ጅረትን በክፍል ሙቀት ውስጥ ውጤታማ በሆነ መንገድ በመዝጋት እና የፎቶ አመንጪ ተሸካሚዎችን በብቃት በመምጠጥ ፣ይህ የፎቶ ዳሳሽ በተለይ እንደ አካባቢ ቁጥጥር ፣ የስነ ፈለክ ምልከታ እና የእይታ ግንኙነት ባሉ መስኮች ደካማ የብርሃን ምልክቶችን ለመለየት ተስማሚ ነው። ይህ የጥናት ውጤት ለዝቅተኛ ደረጃ የቁሳቁስ ፎቶዲቴክተሮች እድገት አዳዲስ ሀሳቦችን ብቻ ሳይሆን ለወደፊት ምርምር እና ከፍተኛ አፈፃፀም እና ዝቅተኛ ኃይል የኦፕቲካል መሳሪያዎች አዳዲስ ማጣቀሻዎችን ያቀርባል.