Past chegarali infraqizilko'chki fotodetektori
Infraqizil ko'chki fotodetektori (APD fotodetektori) sinfidiryarimo'tkazgichli fotoelektrik qurilmalarto'qnashuv ionizatsiyasi effekti orqali yuqori daromad keltiradi, shu bilan bir nechta fotonlarni yoki hatto bitta fotonlarni aniqlash qobiliyatiga erishiladi. Biroq, an'anaviy APD fotodetektor tuzilmalarida muvozanatsiz tashuvchining sochilishi jarayoni energiya yo'qotilishiga olib keladi, shuning uchun ko'chki chegarasi kuchlanishi odatda 50-200 V ga yetishi kerak. Bu qurilmaning haydovchi kuchlanishi va o'qish sxemasi dizayniga yuqori talablar qo'yadi, xarajatlarni oshiradi va kengroq qo'llanilishini cheklaydi.
Yaqinda Xitoy tadqiqotlari past ko'chki chegarasi kuchlanishi va yuqori sezgirlikka ega infraqizil ko'chki detektorining yangi tuzilishini taklif qildi. Atom qatlamining o'z-o'zini qo'shuvchi gomojunksiyasiga asoslanib, ko'chki fotodetektori heterojunksiyada muqarrar bo'lgan interfeys nuqsoni holatidan kelib chiqadigan zararli sochilishni hal qiladi. Shu bilan birga, translyatsiya simmetriyasining buzilishi natijasida kelib chiqadigan kuchli mahalliy "cho'qqi" elektr maydoni tashuvchilar orasidagi kulon o'zaro ta'sirini kuchaytirish, tekislikdan tashqari fonon rejimida hukmronlik qiladigan sochilishni bostirish va muvozanatsiz tashuvchilarning yuqori ikki baravar samaradorligiga erishish uchun ishlatiladi. Xona haroratida, chegara energiyasi nazariy chegaraga yaqin (eg yarimo'tkazgichning tasma oralig'i) va infraqizil ko'chki detektorining aniqlash sezgirligi 10000 foton darajasigacha.
Ushbu tadqiqot zaryad tashuvchilar ko'chkilari uchun kuchaytiruvchi muhit sifatida atom qatlamidagi o'z-o'zidan qo'shilgan volfram diselenidi (WSe₂) gomojunksiyasiga (ikki o'lchovli o'tish metalli xalkogenid, TMD) asoslangan. Fazoviy translyatsion simmetriyaning buzilishi mutant gomojunksiya chegarasida kuchli mahalliy "tikanli" elektr maydonini qo'zg'atish uchun topografiya bosqichi mutatsiyasini loyihalash orqali erishiladi.
Bundan tashqari, atom qalinligi fonon rejimida hukmronlik qiladigan sochilish mexanizmini bostirishi va juda kam yo'qotish bilan muvozanatsiz tashuvchining tezlanishi va ko'payish jarayonini amalga oshirishi mumkin. Bu xona haroratidagi ko'chki chegarasi energiyasini nazariy chegaraga, ya'ni yarimo'tkazgich materialining tarmoqli oralig'iga yaqinlashtiradi. Masalan, ko'chki chegarasi kuchlanishi 50 V dan 1,6 V gacha pasaytirildi, bu esa tadqiqotchilarga ko'chkini boshqarish uchun yetuk past kuchlanishli raqamli sxemalardan foydalanish imkonini berdi.fotodetektorshuningdek, haydovchi diodlar va tranzistorlar. Ushbu tadqiqot past chegarali ko'chki ko'paytirish effektini loyihalash orqali muvozanatsiz tashuvchi energiyasini samarali konvertatsiya qilish va ulardan foydalanishni amalga oshiradi, bu esa keyingi avlod yuqori sezgir, past chegarali va yuqori daromadli ko'chki infraqizil aniqlash texnologiyasini ishlab chiqish uchun yangi istiqbolni taqdim etadi.
Nashr vaqti: 2025-yil 16-aprel