Көчкү көчкүсүнүн төмөнкү өлчөмдүү фотодетектору боюнча жаңы изилдөөлөр

Көчкү көчкүсүнүн төмөнкү өлчөмдүү фотодетектору боюнча жаңы изилдөөлөр

Аз фотондуу же ал тургай бир фотондуу технологияларды жогорку сезгичтик менен аныктоо аз жарыкта сүрөткө тартуу, аралыктан зонддоо жана телеметрия, ошондой эле кванттык байланыш сыяктуу тармактарда колдонуунун олуттуу келечегине ээ. Алардын арасында көчкү фотодетекторлору (APD) кичинекей өлчөмү, жогорку натыйжалуулугу жана оңой интеграцияланышы менен оптоэлектрондук түзүлүштөрдү изилдөө жаатында маанилүү багытка айланды. Сигнал-ызы-чуу катышы (SNR) - бул жогорку күчөтүү жана төмөнкү караңгы токту талап кылган APD фотодетекторунун маанилүү көрсөткүчү. Ван-дер-Ваальстын эки өлчөмдүү (2D) материалынын гетероөткөргүчтөрү боюнча изилдөөлөр жогорку өндүрүмдүү APDлерди иштеп чыгууда кеңири мүмкүнчүлүктөрдү көрсөтүп турат. Кытайдан келген изилдөөчүлөр фотосезгич материал катары WSe₂ биполярдык эки өлчөмдүү жарым өткөргүч материалын тандап алышып, Pt/WSe₂/Ni түзүлүшүн кылдаттык менен даярдашкан.APD фотодетекторусалттуу APDнин ички күчөтүү ызы-чуусу маселесин чечүү үчүн эң жакшы дал келген жумуш функциясы менен.

Изилдөөчүлөр сунушташканкөчкү фотодетекторуPt/WSe₂/Ni түзүлүшүнө негизделген, бөлмө температурасында fW деңгээлинде өтө алсыз жарык сигналдарын жогорку сезгичтик менен аныктоого жетишилген. Алар эң сонун электрдик касиеттерге ээ болгон эки өлчөмдүү жарым өткөргүч WSe₂ материалын тандап алып, аны Pt жана Ni электрод материалдары менен айкалыштырып, жаңы типтеги көчкү фотодетекторун ийгиликтүү иштеп чыгышкан. Pt, WSe₂ жана Ni ортосундагы жумуш функциясын так оптималдаштыруу менен, фотогенерацияланган ташуучулардын өтүшүнө тандап мүмкүндүк берип жатып, караңгы ташуучуларды натыйжалуу тосо алган транспорттук механизм иштелип чыккан. Бул механизм ташуучулардын соккусунун иондоштурулушунан келип чыккан ашыкча ызы-чууну бир топ азайтып, фотодетекторго өтө төмөн ызы-чуу деңгээлинде өтө сезгич оптикалык сигналды аныктоого мүмкүндүк берет.

Бул изилдөө материалдарды инженериянын жана интерфейсти оптималдаштыруунун иштин натыйжалуулугун жогорулатуудагы маанилүү ролун көрсөтөтфотодетекторлорЭлектроддордун жана эки өлчөмдүү материалдардын тапкычтык менен иштелип чыгышы аркылуу караңгы алып жүрүүчүлөрдүн коргоочу эффектине жетишилди, бул ызы-чуунун тоскоолдуктарын бир топ азайтып, аныктоонун натыйжалуулугун андан ары жакшыртты. Бул детектордун иштеши анын фотоэлектрдик мүнөздөмөлөрүндө гана чагылдырылбастан, кеңири колдонуу келечегине да ээ. Бөлмө температурасында караңгы токту натыйжалуу бөгөттөө жана фотогенерацияланган алып жүрүүчүлөрдү натыйжалуу сиңирүү менен, бул фотодетектор айлана-чөйрөнү мониторингдөө, астрономиялык байкоо жүргүзүү жана оптикалык байланыш сыяктуу тармактарда алсыз жарык сигналдарын аныктоо үчүн өзгөчө ылайыктуу. Бул изилдөө жетишкендиги аз өлчөмдүү материалдык фотодетекторлорду иштеп чыгуу үчүн жаңы идеяларды гана бербестен, ошондой эле жогорку өндүрүмдүү жана аз кубаттуулуктагы оптоэлектрондук түзүлүштөрдү келечекте изилдөө жана иштеп чыгуу үчүн жаңы шилтемелерди сунуштайт.