Pes ölçegli gar uçguny fotodetektory boýunça täze barlaglar

Pes ölçegli gar uçguny fotodetektory boýunça täze barlaglar

Az fotonly ýa-da hatda bir fotonly tehnologiýalaryň ýokary duýgurlyk bilen anyklanmagy pes ýagtylykda surata düşürmek, uzakdan zondlamak we telemetriýa, şeýle hem kwantum aragatnaşygy ýaly ugurlarda uly ulanyş mümkinçiliklerine eýedir. Olaryň arasynda gar uçguny fotodetektorlary (APD) kiçi ölçegleri, ýokary netijeliligi we aňsat integrasiýa sebäpli optoelektron enjamlarynyň barlaglary ulgamynda möhüm ugra öwrüldi. Signal-şowhun gatnaşygy (SNR) ýokary girdeji we pes garaňky tok talap edýän APD Fotodetektorynyň möhüm görkezijisidir. Iki ölçegli (2D) material wan der Waals geterogeçişleri boýunça geçirilen barlaglar ýokary öndürijilikli APD-leriň işlenip düzülmeginde giň mümkinçilikleri görkezýär. Hytaýly alymlar fotosezgir material hökmünde WSe₂ bipolýar iki ölçegli ýarymgeçiriji materialyny saýladylar we Pt/WSe₂/Ni gurluşyny üns bilen taýýarladylar.APD fotodetektorydäp bolan APD-niň içki güýçlendirme şowhuny meselesini çözmek üçin iň gowy gabat gelýän iş funksiýasy bilen.

Barlagçylar teklip etdilergar uçguny fotodetektoryPt/WSe₂/Ni gurluşyna esaslanyp, otagyň temperaturasynda fW derejesinde örän gowşak ýagtylyk signallaryny ýokary derejede duýgurlyk bilen anyklamak mümkinçiligini gazandylar. Olar ajaýyp elektrik häsiýetlerine eýe bolan iki ölçegli ýarymgeçiriji material WSe₂-ny saýladylar we ony Pt we Ni elektrod materiallary bilen birleşdirip, täze görnüşli gar uçguny fotodetektoryny üstünlikli işläp düzdüler. Pt, WSe₂ we Ni arasyndaky iş funksiýasyny takyk optimizirlemek arkaly, garaňky daşaýjylary netijeli blokirläp bilýän we fotogenerasiýa edilen daşaýjylaryň geçmegine saýlama taýdan mümkinçilik berýän daşaýjy mehanizm döredildi. Bu mehanizm daşaýjylaryň täsir ionlaşmasy sebäpli artykça şowhuny ep-esli azaldýar we fotodetektoryň örän pes şowhuny derejesinde ýokary derejede duýgur optiki signaly anyklamagyna mümkinçilik berýär.

Bu gözleg materiallar inženerçiliginiň we interfeýs optimizasiýasynyň işiniň netijeliligini ýokarlandyrmakda möhüm rol oýnaýandygyny görkezýärfotodetektorlarElektrodlaryň we iki ölçegli materiallaryň ajaýyp dizaýny arkaly garaňky daşaýjylaryň gorag täsiri gazanyldy, bu bolsa ses päsgelçiliklerini ep-esli azaldyp we anyklaýyş netijeliligini has-da ýokarlandyrdy. Bu detektoryň işi diňe bir onuň fotoelektrik häsiýetnamalarynda däl, eýsem giň ulanylyş mümkinçiliklerinde hem öz beýanyny tapýar. Otag temperaturasynda garaňky toguň netijeli blokirlenmegi we fotogenerasiýa edilen daşaýjylaryň netijeli siňdirilmegi bilen, bu fotodetektor daşky gurşawyň gözegçiligi, astronomik gözegçilik we optiki aragatnaşyk ýaly ugurlarda gowşak ýagtylyk signallaryny anyklamak üçin has amatlydyr. Bu ylmy üstünlik diňe bir pes ölçegli material fotodetektorlaryny işläp düzmek üçin täze pikirler bermek bilen çäklenmän, eýsem ýokary öndürijilikli we pes kuwwatly optoelektron enjamlaryň geljekki ylmy-barlaglary we işläp düzmeleri üçin täze salgylanmalar hödürleýär.