Past o'lchamli ko'chki fotodetektori bo'yicha yangi tadqiqotlar

Past o'lchamli ko'chki fotodetektori bo'yicha yangi tadqiqotlar

Bir necha fotonli yoki hatto bitta fotonli texnologiyalarni yuqori sezuvchanlik bilan aniqlash kam yorug'likda tasvirlash, masofadan zondlash va telemetriya, shuningdek kvant aloqasi kabi sohalarda qo'llashning muhim istiqbollariga ega. Ular orasida ko'chki fotodetektorlari (APD) kichik o'lchamlari, yuqori samaradorligi va oson integratsiyalashuvi tufayli optoelektronik qurilmalarni tadqiq qilish sohasida muhim yo'nalishga aylandi. Signal-to-shovqin nisbati (SNR) APD Photodetector-ning muhim ko'rsatkichi bo'lib, u yuqori daromad va past qorong'u oqimni talab qiladi. Ikki o'lchovli (2D) materialning van der Waals hetero-birikmalari bo'yicha tadqiqotlar yuqori samarali APDlarni ishlab chiqishda keng istiqbollarni ko'rsatadi. Xitoylik tadqiqotchilar fotosensitiv material sifatida bipolyar ikki o'lchovli yarimo'tkazgich WSe₂ materialini tanladilar va Pt/WSe₂/Ni strukturasini puxta tayyorladilar.APD fotodetektorian'anaviy APD ga xos bo'lgan shovqin muammosini hal qilish uchun eng yaxshi mos keladigan ish funktsiyasi bilan.

Tadqiqotchilar taklif qildilarko'chki fotodetektoriPt/WSe₂/Ni tuzilishiga asoslanib, xona haroratida fW darajasida o'ta zaif yorug'lik signallarini o'ta sezgir aniqlashga erishish. Ular ajoyib elektr xususiyatlariga ega bo‘lgan WSe₂ ikki o‘lchovli yarimo‘tkazgich materialini tanladilar va uni Pt va Ni elektrod materiallari bilan birlashtirib, yangi turdagi ko‘chki fotodetektorini muvaffaqiyatli ishlab chiqdilar. Pt, WSe₂ va Ni o'rtasida mos keladigan ish funktsiyasini aniq optimallashtirish orqali qorong'u tashuvchilarni samarali ravishda blokirovka qilish va fotogeneratsiyalangan tashuvchilardan o'tishga imkon beradigan transport mexanizmi ishlab chiqilgan. Ushbu mexanizm tashuvchining zarba ionlashuvi natijasida yuzaga keladigan ortiqcha shovqinni sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa fotodetektorga juda past shovqin darajasida yuqori sezgir optik signalni aniqlash imkonini beradi.

Ushbu tadqiqot ish samaradorligini oshirishda materiallar muhandisligi va interfeysni optimallashtirishning hal qiluvchi rolini ko'rsatadifotodetektorlar. Elektrodlar va ikki o'lchovli materiallarning mohir dizayni orqali qorong'u tashuvchilarning himoya ta'siriga erishildi, bu shovqin shovqinlarini sezilarli darajada kamaytiradi va aniqlash samaradorligini yanada oshiradi. Ushbu detektorning ishlashi nafaqat uning fotoelektrik xususiyatlarida namoyon bo'ladi, balki keng qo'llash istiqbollariga ham ega. Xona haroratida qorong'u oqimni samarali blokirovkalash va fotogeneratsiyalangan tashuvchilarni samarali singdirish bilan ushbu fotodetektor atrof-muhit monitoringi, astronomik kuzatish va optik aloqa kabi sohalarda zaif yorug'lik signallarini aniqlash uchun ayniqsa mos keladi. Ushbu tadqiqot yutug'i nafaqat past o'lchamli moddiy fotodetektorlarni ishlab chiqish uchun yangi g'oyalarni taqdim etadi, balki kelajakda yuqori samarali va past quvvatli optoelektronik qurilmalarni tadqiq qilish va ishlab chiqish uchun yangi ma'lumotnomalarni taqdim etadi.