Photodetector longsoran infra red bangbarung low

Infrabeureum bangbarung lowphotodetector longsoran

The infra red avalanche photodetector (APD photodetector) nyaéta kelasalat photoelectric semikonduktornu ngahasilkeun gain tinggi ngaliwatan pangaruh ionisasi tabrakan, ku kituna pikeun ngahontal kamampuhan deteksi sababaraha foton atawa malah foton tunggal. Sanajan kitu, dina struktur APD photodetector konvensional, prosés scattering pamawa non-kasaimbangan ngabalukarkeun leungitna énergi, misalna yén tegangan bangbarung longsoran biasana kudu ngahontal 50-200 V. Ieu nempatkeun tungtutan luhur dina tegangan drive alat jeung desain sirkuit readout, ngaronjatna waragad sarta ngawatesan aplikasi lega.

Anyar, panalungtikan Cina geus ngajukeun struktur anyar longsoran deukeut detektor infra red kalawan tegangan bangbarung longsoran low jeung sensitipitas tinggi. Dumasar kana homojunction timer doping tina lapisan atom, nu photodetector longsoran solves scattering ngabahayakeun ngainduksi ku kaayaan interface cacad nu teu bisa dihindari dina heterojunction. Samentara éta, kuat lokal "puncak" médan listrik ngainduksi ku tarjamahan simétri megatkeun dipaké pikeun ngaronjatkeun interaksi coulomb antara operator, ngurangan mode phonon kaluar-pesawat didominasi scattering, sarta ngahontal efisiensi dua kali luhur operator non-kasaimbangan. Dina suhu kamar, énergi bangbarung deukeut ka wates téoritis Misalna (Contona nyaéta celah pita semikonduktor) jeung sensitipitas deteksi detektor longsoran infra red nepi ka 10000 tingkat foton.

Ulikan ieu dumasar kana atom-lapisan self-doped tungsten diselenide (WSe₂) homojunction (dua diménsi transisi logam chalcogenide, TMD) salaku medium gain pikeun muatan carrier longsoran. Pegatna simétri translasi spasial dihontal ku ngarancang mutasi léngkah topografi pikeun nyababkeun médan listrik "spike" lokal anu kuat dina antarmuka homojunction mutant.

Sajaba ti éta, ketebalan atom bisa ngurangan mékanisme scattering didominasi ku mode phonon, sarta ngawujudkeun prosés akselerasi jeung multiplication of pamawa non-kasaimbangan kalayan leungitna pisan low. Ieu brings énergi bangbarung longsoran dina suhu kamar deukeut wates téoritis ie bandgap bahan semikonduktor misalna. Tegangan bangbarung longsoran diréduksi tina 50 V ka 1.6 V, ngamungkinkeun para panalungtik ngagunakeun sirkuit digital tegangan rendah dewasa pikeun ngajalankeun longsoran.potodetektorkitu ogé drive diodes jeung transistor. Ulikan ieu nyadar konversi efisien sarta utilization énergi pamawa non-kasaimbangan ngaliwatan desain bangbarung low pangaruh longsoran multiplication, nu nyadiakeun sudut pandang anyar pikeun ngembangkeun generasi saterusna kacida sénsitip, bangbarung low jeung gain tinggi téhnologi deteksi infra red longsoran.