Тадқиқоти нав дар бораи фотодетектори тармаҳои камандоза

Тадқиқоти нав дар бораи фотодетектори тармаҳои камандоза

Ошкоркунии ҳассосияти баланди технологияҳои камфотонӣ ё ҳатто якфотонӣ дар соҳаҳо ба монанди тасвири рӯшноии кам, зондкунии дурдаст ва телеметрӣ, инчунин муоширати квантӣ дурнамои назарраси татбиқро дорад. Дар байни онҳо, фотодетекторҳои тарма (APD) бо сабаби андозаи хурд, самаранокии баланд ва ҳамгироии осон ба самти муҳим дар соҳаи таҳқиқоти дастгоҳҳои оптоэлектронӣ табдил ёфтаанд. Таносуби сигнал ба садо (SNR) нишондиҳандаи муҳими фотодетектори APD мебошад, ки ба фоидаи баланд ва ҷараёни торикии паст ниёз дорад. Тадқиқот дар бораи гетеропозитсияҳои дученака (2D)-и маводи ван дер Ваалс дурнамои васеъро дар таҳияи APD-ҳои баландсифат нишон медиҳад. Муҳаққиқони Чин маводи нимноқили дученака WSe₂-ро ҳамчун маводи ҳассоси фото интихоб карданд ва сохтори Pt/WSe₂/Ni-ро бодиққат омода карданд.Фотодетектори APDбо беҳтарин функсияи мувофиқ барои ҳалли мушкилоти садои афзоиши табиии APD анъанавӣ.

Тадқиқотчиён пешниҳод карданд, кифотодетектори тармабар асоси сохтори Pt/WSe₂/Ni, ки ба ошкоркунии хеле ҳассосияти сигналҳои рӯшноии хеле заиф дар сатҳи fW дар ҳарорати хонагӣ ноил гардид. Онҳо маводи нимноқилии дученака WSe₂-ро интихоб карданд, ки хосиятҳои аълои электрикӣ дорад ва онро бо маводҳои электроди Pt ва Ni якҷоя карда, намуди нави фотодетектори тармаро бомуваффақият таҳия карданд. Бо роҳи беҳсозии дақиқи мувофиқати функсияи корӣ байни Pt, WSe₂ ва Ni, механизми интиқол тарҳрезӣ карда шуд, ки метавонад интиқолдиҳандаҳои торикро самаранок масдуд кунад ва дар айни замон интихобан имкон диҳад, ки интиқолдиҳандаҳои фотогенератсияшуда аз он гузаранд. Ин механизм садои изофиро, ки аз ионизатсияи зарбаи интиқолдиҳанда ба вуҷуд меояд, ба таври назаррас коҳиш медиҳад ва ба фотодетектор имкон медиҳад, ки ошкоркунии сигнали оптикии хеле ҳассосро дар сатҳи садои хеле паст ба даст орад.

Ин таҳқиқот нақши муҳими муҳандисии маводҳо ва беҳсозии интерфейсро дар беҳтар кардани самаранокии система нишон медиҳад.фотодетекторхоТавассути тарҳрезии оқилонаи электродҳо ва маводҳои дученака, таъсири муҳофизатии интиқолдиҳандаҳои торик ба даст оварда шуд, ки халалдоршавии садоро ба таври назаррас коҳиш дод ва самаранокии ошкоркуниро боз ҳам беҳтар кард. Самаранокии ин детектор на танҳо дар хусусиятҳои фотоэлектрикии он инъикос ёфтааст, балки инчунин дурнамои васеъи истифода дорад. Бо бастани самараноки ҷараёни торик дар ҳарорати хонагӣ ва ҷабби самараноки интиқолдиҳандаҳои фотогенератсияшуда, ин фотодетектор махсусан барои ошкор кардани сигналҳои заифи рӯшноӣ дар соҳаҳо ба монанди мониторинги муҳити зист, мушоҳидаҳои астрономӣ ва муоширати оптикӣ мувофиқ аст. Ин дастоварди тадқиқотӣ на танҳо ғояҳои навро барои таҳияи фотодетекторҳои моддии камченака пешниҳод мекунад, балки инчунин барои таҳқиқот ва таҳияи ояндаи дастгоҳҳои оптоэлектронии баландсифат ва камқувват истинодҳои нав пешниҳод мекунад.