Infrabeureum ambang handapfotodetektor longsor
Fotodetektor longsoran infrabeureum (Fotodetektor APD) nyaéta kelasalat fotolistrik semikonduktoranu ngahasilkeun gain anu luhur ngaliwatan éfék ionisasi tabrakan, supados ngahontal kamampuan deteksi sababaraha foton atanapi bahkan foton tunggal. Nanging, dina struktur fotodetektor APD konvensional, prosés hamburan pamawa non-kasaimbangan nyababkeun leungitna énergi, sapertos tegangan ambang longsor biasana kedah ngahontal 50-200 V. Ieu nempatkeun paménta anu langkung luhur dina tegangan drive alat sareng desain sirkuit bacaan, ningkatkeun biaya sareng ngawatesan aplikasi anu langkung lega.
Anyar-anyar ieu, panalungtikan Cina parantos ngajukeun struktur anyar detektor infra red deukeut longsor kalayan tegangan ambang longsor anu handap sareng sensitivitas anu luhur. Dumasar kana homojunction doping mandiri tina lapisan atom, fotodetektor longsor ngarengsekeun hamburan ngabahayakeun anu disababkeun ku kaayaan cacad antarmuka anu teu tiasa dihindari dina heterojunction. Samentawis éta, médan listrik "puncak" lokal anu kuat anu disababkeun ku pegatna simétri translasi dianggo pikeun ningkatkeun interaksi coulomb antara pamawa, ngurangan hamburan anu didominasi modeu fonon luar bidang, sareng ngahontal efisiensi ganda anu luhur tina pamawa non-kasaimbangan. Dina suhu kamar, énergi ambang caket kana wates téoritis Eg (Eg nyaéta celah pita semikonduktor) sareng sensitivitas deteksi detektor longsor infra red dugi ka tingkat 10000 foton.
Panilitian ieu dumasar kana homojunction tungsten diselenide (WSe₂) anu didoping mandiri lapisan atom (chalcogenide logam transisi dua diménsi, TMD) salaku média gain pikeun longsoran pamawa muatan. Pegatna simétri translasi spasial kahontal ku cara ngarancang mutasi léngkah topografi pikeun ngainduksi médan listrik "spike" lokal anu kuat dina antarmuka homojunction mutan.
Salian ti éta, ketebalan atom tiasa ngurangan mékanisme hamburan anu didominasi ku modeu fonon, sareng ngawujudkeun prosés akselerasi sareng multiplikasi pamawa non-kasaimbangan kalayan karugian anu handap pisan. Ieu ngajantenkeun énergi ambang longsoran dina suhu kamar caket kana wates téoritis nyaéta celah pita bahan semikonduktor Contona. Tegangan ambang longsoran dikirangan tina 50 V janten 1,6 V, anu ngamungkinkeun para panaliti pikeun nganggo sirkuit digital tegangan rendah anu dewasa pikeun ngajalankeun longsoran.fotodetektorkitu ogé dioda panggerak sareng transistor. Panilitian ieu ngawujudkeun konvérsi anu efisien sareng panggunaan énergi pamawa non-kasaimbangan ngalangkungan desain pangaruh perkalian longsoran ambang handap, anu nyayogikeun perspéktif énggal pikeun pamekaran generasi salajengna téknologi deteksi infra red longsoran anu sénsitip pisan, ambang handap sareng gain luhur.
Waktos posting: 16-Apr-2025