Past chegara infraqizilko'chki fotodetektori
Infraqizil ko'chki fotodetektori (APD fotodetektori) sinfidiryarimo'tkazgichli fotoelektrik qurilmalarbir nechta fotonlarni yoki hatto bitta fotonlarni aniqlash qobiliyatiga erishish uchun to'qnashuv ionlash effekti orqali yuqori daromad keltiradi. Biroq, an'anaviy APD fotodetektor tuzilmalarida, muvozanat bo'lmagan tashuvchining tarqalish jarayoni energiya yo'qotilishiga olib keladi, bunday ko'chki chegarasi kuchlanishi odatda 50-200 V ga yetishi kerak. Bu qurilmaning qo'zg'alish kuchlanishiga va o'qish davri dizayniga yuqori talablarni qo'yadi, xarajatlarni oshiradi va kengroq ilovalarni cheklaydi.
Yaqinda Xitoy tadqiqotlari ko'chkining past kuchlanishli va yuqori sezuvchanligi bilan infraqizil detektori yaqinidagi ko'chkining yangi tuzilishini taklif qildi. Ko'chki fotodetektori atom qatlamining o'z-o'zidan dopingli homo-birikmasiga asoslanib, hetero-birikmada muqarrar bo'lgan interfeys nuqsoni holatidan kelib chiqadigan zararli tarqalishni hal qiladi. Shu bilan birga, tarjima simmetriyasining buzilishi natijasida yuzaga keladigan kuchli mahalliy "cho'qqi" elektr maydoni tashuvchilar o'rtasidagi kulon o'zaro ta'sirini kuchaytirish, tekislikdan tashqari fonon rejimi hukmron bo'lgan tarqalishini bostirish va muvozanat bo'lmagan tashuvchilarning yuqori ikki baravar samaradorligiga erishish uchun ishlatiladi. Xona haroratida chegara energiyasi nazariy chegaraga yaqin (masalan, yarimo'tkazgichning tarmoqli oralig'i) va infraqizil ko'chki detektorining aniqlash sezgirligi 10000 foton darajasiga etadi.
Ushbu tadqiqot atom qatlamidagi o'z-o'zidan qo'shilgan volfram diselenid (WSe₂) gomojunction (ikki o'lchovli o'tish metalli xalkogenid, TMD) zaryad tashuvchisi ko'chkisi uchun qozonish vositasi sifatida asoslangan. Fazoviy translatsiya simmetriyasining buzilishiga mutant gomojunction interfeysida kuchli mahalliy "boshoq" elektr maydonini keltirib chiqarish uchun topografiya bosqichi mutatsiyasini loyihalash orqali erishiladi.
Bundan tashqari, atom qalinligi fonon rejimi hukmron bo'lgan tarqalish mexanizmini bostirishi va muvozanatsiz tashuvchining tezlashishi va ko'payish jarayonini juda kam yo'qotish bilan amalga oshirishi mumkin. Bu xona haroratida ko'chki chegarasi energiyasini nazariy chegaraga, ya'ni yarimo'tkazgich materialining tarmoqli oralig'iga yaqinlashtiradi. Ko'chkining chegara kuchlanishi 50 V dan 1,6 V gacha pasaytirildi, bu tadqiqotchilarga ko'chkini boshqarish uchun etuk past kuchlanishli raqamli zanjirlardan foydalanishga imkon berdi.fotodetektorshuningdek, haydovchi diodlar va tranzistorlar. Ushbu tadqiqot past darajadagi ko'chkini ko'paytirish effektini loyihalash orqali muvozanatli bo'lmagan tashuvchi energiyani samarali konvertatsiya qilish va undan foydalanishni amalga oshiradi, bu yuqori sezuvchanlik, past chegara va yuqori daromadli ko'chkini aniqlash texnologiyasining keyingi avlodini rivojlantirish uchun yangi istiqbolni ta'minlaydi.
Xabar vaqti: 2025-yil 16-aprel