Bipolar nwere akụkụ abụọihe nchọpụta foto nke nnukwu ebili mmiri
Ihe nchọpụta foto nke bipolar nwere akụkụ abụọ (avalanche photodetector)ihe nchọpụta foto APD) na-enweta mkpọtụ dị oke ala na nchọpụta mmetụta dị elu
Nchọpụta dị elu nke obere foton ole na ole ma ọ bụ ọbụna otu foton nwere atụmanya dị mkpa maka ngwa n'ọhịa dịka onyonyo ọkụ na-adịghị ike, nchọpụta anya na telemetry, na nkwukọrịta quantum. N'ime ha, fotodetector avalanche (APD) aghọwo ntụziaka dị mkpa n'ọhịa nke nyocha ngwaọrụ optoelectronic n'ihi njirimara ya nke obere nha, arụmọrụ dị elu na njikọta dị mfe. Ratio mgbaàmà-na-mkpọtụ (SNR) bụ ihe ngosi dị mkpa nke fotodetector APD, nke chọrọ nnukwu uru na obere ugbu a gbara ọchịchịrị. Nnyocha na van der Waals heterojunctions nke ihe abụọ (2D) na-egosi atụmanya sara mbara na mmepe nke APDs arụmọrụ dị elu. Ndị nchọpụta si China họọrọ ihe abụọ-akụkụ semiconductor WSe₂ dị ka ihe fotodetector na-edozi ahụ APD nke ọma yana nhazi Pt/WSe₂/Ni nke nwere ọrụ ọrụ dakọtara kacha mma, iji dozie nsogbu mkpọtụ uru nke APD photodetector ọdịnala.
Ndị otu nyocha ahụ tụrụ aro ihe nchọpụta foto nke na-apụta ìhè site na nhazi Pt/WSe₂/Ni, nke nwetara nchọpụta dị oke nro nke mgbaàmà ọkụ na-adịghị ike na ọkwa fW na okpomọkụ ụlọ. Ha họọrọ ihe WSe₂ nke nwere akụkụ abụọ nke semiconductor, nke nwere ihe onwunwe eletriki dị mma, ma jikọta ihe Pt na Ni electrode iji mepụta ụdị nchọpụta foto nke na-apụta ìhè ọhụrụ nke ọma. Site na imeziwanye nhazi ọrụ ọrụ n'etiti Pt, WSe₂ na Ni nke ọma, e mepụtara usoro njem nke nwere ike igbochi ndị na-ebu ihe gbara ọchịchịrị nke ọma ma na-ekwe ka ndị na-ebu ihe mepụtara foto gafere. Usoro a na-ebelata mkpọtụ oke nke ionization mmetụta nke ndị na-ebu ihe kpatara ya, na-eme ka nchọpụta foto nwee ike nweta nchọpụta mgbaàmà anya dị oke nro na ọkwa mkpọtụ dị ala.
Mgbe ahụ, iji mee ka usoro dị n'azụ mmetụta mgbawa nke ubi eletriki na-adịghị ike kpatara doo anya, ndị nchọpụta buru ụzọ nyochaa ndakọrịta nke ọrụ ọrụ dị n'ime nke ọla dị iche iche na WSe₂. E mepụtara usoro ngwaọrụ metal-semiconductor-metal (MSM) nwere elektrọd ígwè dị iche iche ma mee ule ndị dị mkpa na ha. Na mgbakwunye, site na ibelata mgbasa nke ihe na-ebu ibu tupu nnukwu mmiri amalite, enwere ike ibelata enweghị usoro nke ionization mmetụta, si otú a belata mkpọtụ. Ya mere, e mere ule ndị dị mkpa. Iji gosikwuo ịdị mma nke Pt/WSe₂/Ni APD n'ihe gbasara njirimara nzaghachi oge, ndị nchọpụta nyochakwara bandwit -3 dB nke ngwaọrụ ahụ n'okpuru uru fotoelectric dị iche iche.
Nsonaazụ nnwale ahụ gosiri na ihe nchọpụta Pt/WSe₂/Ni na-egosipụta ike nhata mkpọtụ dị oke ala (NEP) na okpomọkụ ụlọ, nke bụ naanị 8.07 fW/√Hz. Nke a pụtara na ihe nchọpụta ahụ nwere ike ịchọpụta akara ngosi anya na-adịghị ike nke ukwuu. Na mgbakwunye, ngwaọrụ a nwere ike ịrụ ọrụ nke ọma na ugboro mgbanwe nke 20 kHz yana nnukwu uru nke 5 × 10⁵, na-edozi nsogbu teknụzụ nke ihe nchọpụta fotovoltaic ọdịnala nke siri ike ịhazi uru dị elu na bandwit. A na-atụ anya na atụmatụ a ga-enye ya uru dị ukwuu na ngwa ndị chọrọ nnukwu uru na obere mkpọtụ.
Nnyocha a na-egosi ọrụ dị mkpa nke injinia ihe na imeziwanye njikọ n'ime ka arụmọrụ nkefotodetectorSite na imepụta elektrọd na ihe ndị nwere akụkụ abụọ, enwetala mmetụta nchebe nke ndị na-ebu ihe gbara ọchịchịrị, na-ebelata nke ukwuu mkpọtụ nnyonye anya ma na-eme ka arụmọrụ nchọpụta ka mma.
Arụmọrụ nke ihe nchọpụta a abụghị naanị na njirimara fotoelectric, kamakwa o nwere ohere sara mbara maka ojiji. Site na igbochi ọkụ gbara ọchịchịrị nke ọma na okpomọkụ ụlọ na nnabata nke ndị na-ebu foto mepụtara nke ọma, ihe nchọpụta a dabara adaba karịsịa maka ịchọpụta akara ọkụ na-adịghị ike n'ọhịa dịka nlekota gburugburu ebe obibi, nlele mbara igwe, na nkwukọrịta anya. Mmezu nyocha a abụghị naanị na ọ na-enye echiche ọhụrụ maka mmepe nke ihe nchọpụta foto dị ala, kamakwa ọ na-enye ntụaka ọhụrụ maka nyocha na mmepe n'ọdịnihu nke ngwaọrụ optoelectronic dị elu na nke dị ala.
Oge ozi: Juun-18-2025