Ihe nchọpụta foto nke akụkụ abụọ nwere akụkụ abụọ

Akụkụ abụọ nke bipolarfotodetector nke oke mmiri ozuzo

Ihe nchọpụta foto nke akụkụ abụọ nwere akụkụ abụọ (Onye nyocha foto APD) na-enweta ụzụ dị ala na nchọpụta mmetụta dị elu

Nchọpụta mmetụta dị elu nke foton ole na ole ma ọ bụ ọbụna otu foton nwere atụmanya ngwa dị mkpa na mpaghara dị ka onyonyo ọkụ na-adịghị ike, nhụta anya na telemetry, na nkwurịta okwu quantum. N'ime ha, avalanche photodetector (APD) aghọwo ntụziaka dị mkpa n'ọhịa nke nyocha ngwaọrụ optoelectronic n'ihi njirimara ya nke obere nha, arụmọrụ dị elu na ntinye dị mfe. Usoro mgbaàmà na mkpọtụ (SNR) bụ ihe ngosi dị mkpa nke APD photodetector, nke chọrọ uru dị elu na obere ọchịchịrị ugbu a. Nnyocha e mere na van der Waals heterojunctions nke ihe abụọ akụkụ (2D) na-egosi atụmanya sara mbara na mmepe nke APDs dị elu. Ndị na-eme nchọpụta sitere na China ahọrọla ihe dị n'akụkụ abụọ nke semiconductor WSe₂ dị ka ihe na-ahụ maka foto ma kwadebere nke ọma APD fotodetector nwere usoro Pt / WSe₂ / Ni nke nwere ọrụ ọrụ kachasị mma, iji dozie nsogbu nsogbu mkpọtụ nke omenala APD fotodetector.

Ndị otu nyocha ahụ tụpụtara onye na-ahụ maka foto avalanche dabere na nhazi Pt/WSe₂/Ni, bụ nke nwetara nchọta dị oke egwu nke akara ọkụ na-esighi ike na ọkwa fW na okpomọkụ ụlọ. Ha họọrọ ihe akụkụ abụọ nke semiconductor WSe₂, nke nwere ezigbo ọkụ eletrik, yana ihe Pt na Ni electrode jikọtara ọnụ iji mepụta ụdị fotodetector ọhụrụ nke ọma. Site n'ịkwalite ọrụ ọrụ dabara n'etiti Pt, WSe₂ na Ni, emebere usoro njem nke nwere ike igbochi ndị na-ebu ọchịchịrị nke ọma ma na-ahọrọ ndị na-ebu foto ka ha gafee. Usoro a na-ebelata oke mkpọtụ nke mmetụta ionization nke ụgbọelu na-akpata, na-enyere onye na-ahụ maka foto aka nweta nchọpụta mgbaama ngwa anya dị oke egwu na ọkwa mkpọtụ dị oke ala.

Mgbe ahụ, iji dokwuo anya usoro n'azụ mmetụta avalanche nke ọkụ eletrik na-adịghị ike na-akpata, ndị nchọpụta nyochara na mbụ ndakọrịta nke ọrụ ọrụ dị iche iche nke ọla dị iche iche na WSe₂. A na-emepụta usoro nke metal-semiconductor-metal (MSM) nke nwere electrodes metal dị iche iche ma na-eduzi ule ndị dị mkpa na ha. Tụkwasị na nke ahụ, site n'ibelata mgbasa ozi ụgbọelu tupu oke oke mmiri amalite, enwere ike ibelata mmetụta nke mmetụta ionization, si otú ahụ belata mkpọtụ. Ya mere, e mere ule ndị dị mkpa. Iji gosikwuo Pt / WSe₂ / Ni APD dị elu n'ihe gbasara njirimara nzaghachi oge, ndị nchọpụta nyochakwara n'ihu -3 dB bandwit nke ngwaọrụ n'okpuru dị iche iche uru uru photoelectric.

Nsonaazụ nnwale ahụ gosiri na Pt/WSe₂/Ni detector na-egosipụta ike nha ụda dị oke ala (NEP) na ụlọ okpomọkụ, nke bụ naanị 8.07 fW/√Hz. Nke a pụtara na onye nchọta nwere ike ịchọpụta akara ngosi anya adịghị ike. Tụkwasị na nke a, ngwaọrụ a nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma na ugboro ugboro nke 20 kHz na nnukwu uru nke 5 × 10⁵, na-edozi nke ọma na njedebe teknụzụ nke ihe nchọpụta fotovoltaic omenala nke siri ike ịhazi oke uru na bandwit. A na-atụ anya na njirimara a ga-enye ya uru dị ịrịba ama na ngwa ndị chọrọ uru dị elu na obere mkpọtụ.

Nchọcha a na-egosiputa ọrụ dị oke mkpa nke injinịa ihe na njikarịcha interface n'ịkwalite arụmọrụ nkefotodetector. Site n'ichepụta nkà nke electrodes na ihe akụkụ abụọ, e nwetala mmetụta nchebe nke ndị na-ebu ọchịchịrị, na-ebelata nnyonye anya mkpọtụ ma na-emewanyewanye arụmọrụ nchọpụta.

Ọrụ nke onye na-achọpụta ihe a abụghị nanị na-egosipụta na njirimara fotoelectric, kamakwa ọ nwere atụmanya ngwa ngwa sara mbara. Site na mgbochi ya nke ọma nke ọchịchịrị ugbu a na okpomọkụ ụlọ yana nnabata nke ndị na-ebu foto nke ọma, ihe nchọta a dabara adaba maka ịchọpụta akara ọkụ na-adịghị ike na mpaghara dịka nlekota gburugburu ebe obibi, nyocha mbara igwe, na nzikọrịta ozi anya. Nchọpụta nyocha a na-enye ọ bụghị naanị na-enye echiche ọhụrụ maka mmepe nke fotodetectors ihe dị ala, ma na-enyekwa ntụaka ọhụrụ maka nyocha n'ọdịnihu na mmepe nke ngwaọrụ optoelectronic dị elu na nke dị ala.