Bipolar amin'ny lafiny roaavalanche photodetector
Ny photodetector avalanche bipolar roa dimensions (APD photodetector) dia mahatratra ny feo faran'izay ambany sy ny fahitana ny fahatsapana avo lenta
Ny fandrefesana avo lenta amin'ny fotony vitsy na ny fotona tokana aza dia manana tombontsoa azo ampiasaina amin'ny sehatra toy ny sary manjavozavo, ny fandrefesana lavitra sy ny telemetry, ary ny fifandraisana quantum. Anisan'izany, ny avalanche photodetector (APD) dia lasa tari-dalana manan-danja eo amin'ny sehatry ny fikarohana fitaovana optoelectronic noho ny toetra mampiavaka ny kely habe, avo fahombiazana sy mora fampidirana. Ny tahan'ny signal-to-noise (SNR) dia famantarana manan-danja amin'ny photodetector APD, izay mitaky tombony ambony sy ambany maizina. Ny fikarohana momba ny heterojunctions van der Waals amin'ny fitaovana roa-dimensional (2D) dia mampiseho fahatsinjovana malalaka amin'ny fampivoarana ny APDs avo lenta. Ny mpikaroka avy any Shina dia nisafidy fitaovana semiconductor bipolar roa-dimensional WSe₂ ho fitaovana photosensitive ary voaomana tsara amin'ny photodetector APD miaraka amin'ny rafitra Pt / WSe₂ / Ni izay manana ny asa mifanentana tsara indrindra, mba hamahana ny olana mahazo tabataba amin'ny photodetector APD nentim-paharazana.
Ny ekipan'ny mpikaroka dia nanolo-kevitra ny photodetector avalanche mifototra amin'ny rafitra Pt/WSe₂/Ni, izay nahitana saro-pady indrindra ny famantarana hazavana tena malemy amin'ny haavon'ny fW amin'ny mari-pana amin'ny efitrano. Nifidy ny fitaovana semiconductor roa-dimensional WSe₂ izy ireo, izay manana fananana elektrika tena tsara, ary natambatra ny fitaovana electrode Pt sy Ni mba hahomby amin'ny famolavolana karazana photodetector avalanche vaovao. Amin'ny alàlan'ny fanatsarana tsara ny fiasan'ny asa mifanandrify amin'ny Pt, WSe₂ ary Ni, dia novolavolaina ny rafi-pitaterana izay afaka manakana tsara ireo mpitatitra maizina ary mamela ireo mpitatitra voafantina handalo. Ity mekanika ity dia mampihena be ny tabataba be ateraky ny ionization fiantraikany amin'ny mpitatitra, ahafahan'ny photodetector hahatratra ny famantarana famantarana optika saro-pady amin'ny haavon'ny feo faran'izay ambany.
Avy eo, mba hanazavana ny mekanika ao ambadiky ny fiantraikan'ny avalanche vokatry ny sehatry ny herinaratra malemy, ny mpikaroka dia nanombantombana voalohany ny mifanaraka amin'ny fiasan'ny metaly isan-karazany miaraka amin'ny WSe₂. Nisy andiana fitaovana metal-semiconductor-metal (MSM) miaraka amin'ny electrodes metaly samihafa no noforonina ary natao ny fitsapana mifandraika amin'izany. Ankoatr'izay, amin'ny alàlan'ny fampihenana ny fiparitahan'ny mpitatitra alohan'ny hanombohan'ny avalanche, dia azo atao ny manalefaka ny tsy fahampian'ny ionization fiantraikany, ka mampihena ny tabataba. Noho izany dia natao ny fitsapana mifandraika amin'izany. Mba hampisehoana bebe kokoa ny fahambonian'ny Pt/WSe₂/Ni APD amin'ny resaka toetran'ny valin'ny fotoana, ny mpikaroka dia nanombantombana bebe kokoa ny bandwidth -3 dB an'ny fitaovana eo ambanin'ny sanda azo avy amin'ny photoelectric samihafa.
Ny valin'ny fanandramana dia mampiseho fa ny Pt / WSe₂ / Ni detector dia mampiseho hery mitovy amin'ny feo (NEP) faran'izay ambany amin'ny mari-pana, izay 8.07 fW / √Hz ihany. Midika izany fa ny mpitsikilo dia afaka mamantatra famantarana optika malemy. Ankoatr'izay, ity fitaovana ity dia afaka miasa tsara amin'ny frequency modulation 20 kHz miaraka amin'ny tombony ambony amin'ny 5 × 10⁵, amin'ny famahana ny olana ara-teknika amin'ny detectors photovoltaic nentim-paharazana izay sarotra ny mandanjalanja ny tombony ambony sy ny bandwidth. Ity endri-javatra ity dia antenaina hanome azy tombony lehibe amin'ny fampiharana izay mitaky tombony ambony sy feo ambany.
Ity fikarohana ity dia mampiseho ny anjara asa lehibe amin'ny injeniera ara-materialy sy ny fanatsarana ny interface tsara amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'nyphotodetectors. Amin'ny alàlan'ny famolavolana marani-tsaina ny electrodes sy ny fitaovana roa dimanjato, dia nisy fiantraikany fiarovana amin'ny mpitatitra maizina, izay mampihena be ny fitsabahan'ny tabataba ary manatsara kokoa ny fahombiazan'ny fitiliana.
Ny fahombiazan'ity detector ity dia tsy hita taratra fotsiny amin'ny toetran'ny photoelectric, fa manana fahatsinjovana fampiharana malalaka. Miaraka amin'ny fanakanana mahomby ny riandrano maizina amin'ny mari-pana amin'ny efitrano sy ny fisondrotana mahomby amin'ny mpitatitra photogenerated, ity detector ity dia mety indrindra amin'ny fijerena ireo famantarana hazavana malemy amin'ny sehatra toy ny fanaraha-maso ny tontolo iainana, ny fijerena astronomika ary ny fifandraisana optika. Ity zava-bita amin'ny fikarohana ity dia tsy manome hevitra vaovao ho an'ny fampivoarana ny photodetectors ara-materialy ambany, fa manolotra fanondroana vaovao ho an'ny fikarohana sy ny fampivoarana ny fitaovana optoelektronika avo lenta sy ambany.
Fotoana fandefasana: Jun-18-2025