Төмен өлшемді көшкін фотодетекторы бойынша жаңа зерттеулер

Төмен өлшемді көшкін фотодетекторы бойынша жаңа зерттеулер

Аз фотонды немесе тіпті бір фотонды технологияларды жоғары сезімталдықпен анықтау жарық аз бейнелеу, қашықтықтан зондтау және телеметрия, сондай-ақ кванттық байланыс сияқты салаларда қолданудың маңызды перспективаларына ие. Олардың ішінде көшкін фотодетекторлары (APD) шағын өлшемдерімен, жоғары тиімділігімен және оңай интеграциялануымен оптоэлектронды құрылғыларды зерттеу саласындағы маңызды бағытқа айналды. Сигнал-шу қатынасы (SNR) APD фотодетекторының маңызды көрсеткіші болып табылады, ол жоғары күшейтуді және төмен қараңғы токты қажет етеді. Вандер-Ваальстың екі өлшемді (2D) материалды гетеройысулары бойынша жүргізілген зерттеулер өнімділігі жоғары APD дамытудың кең перспективаларын көрсетеді. Қытайдан келген зерттеушілер фотосезімтал материал ретінде биполярлы екі өлшемді жартылай өткізгіш материал WSe₂ таңдап, Pt/WSe₂/Ni құрылымын мұқият дайындады.APD фотодетекторыдәстүрлі APD-ге тән шуыл мәселесін шешу үшін ең жақсы сәйкес жұмыс функциясымен.

Зерттеушілер ұсынғанқар көшкіні фотодетекторыPt/WSe₂/Ni құрылымына негізделген, бөлме температурасында fW деңгейінде өте әлсіз жарық сигналдарын жоғары сезімталдықпен анықтауға қол жеткізу. Олар тамаша электрлік қасиеттері бар WSe₂ екі өлшемді жартылай өткізгіш материалды таңдап, оны Pt және Ni электродтық материалдармен біріктіріп, көшкіннің фотодетекторының жаңа түрін сәтті жасап шығарды. Pt, WSe₂ және Ni арасындағы сәйкес жұмыс функциясын дәл оңтайландыру арқылы фотогенерацияланған тасымалдаушылардың өтуіне таңдаулы түрде рұқсат бере отырып, қараңғы тасымалдаушыларды тиімді блоктай алатын тасымалдау механизмі әзірленді. Бұл механизм фотодетекторға өте төмен шу деңгейінде жоғары сезімталдықты оптикалық сигналды анықтауға қол жеткізуге мүмкіндік беретін, тасымалдаушының соққы ионизациясынан туындаған артық шуды айтарлықтай азайтады.

Бұл зерттеу өнімділікті арттырудағы материалдар инженериясының және интерфейсті оңтайландырудың шешуші рөлін көрсетедіфотодетекторлар. Электродтар мен екі өлшемді материалдардың керемет дизайны арқылы шудың кедергісін айтарлықтай төмендетіп, анықтау тиімділігін одан әрі арттыра отырып, қараңғы тасымалдағыштардың қорғаныс әсеріне қол жеткізілді. Бұл детектордың өнімділігі оның фотоэлектрлік сипаттамаларында ғана емес, сонымен қатар кең қолдану перспективаларына ие. Бөлме температурасында қараңғы токты тиімді блоктау және фотогенерацияланған тасымалдаушыларды тиімді сіңіру арқылы бұл фотодетектор қоршаған ортаны бақылау, астрономиялық бақылау және оптикалық байланыс сияқты салаларда әлсіз жарық сигналдарын анықтау үшін өте қолайлы. Бұл зерттеу жетістігі аз өлшемді материалды фотодетекторларды жасау үшін жаңа идеяларды ғана емес, сонымен қатар жоғары өнімді және төмен қуатты оптоэлектрондық құрылғыларды болашақта зерттеу және әзірлеу үшін жаңа анықтамаларды ұсынады.

«»


Жіберу уақыты: 27 тамыз 2025 ж