Infrared ambany tokonam-baravaranafitaovana fitiliana ny firodanan'ny rano
Ny fitaovana fitiliana ny firotsahan'ny rano amin'ny alalan'ny infrarouge (Mpamantatra sary APD) dia kilasy iray amin'nyfitaovana photoelectric semiconductorizay miteraka tombony avo lenta amin'ny alàlan'ny fiantraikan'ny ionisation fifandonana, mba hahazoana ny fahafahan'ny photons vitsivitsy na photons tokana aza. Na izany aza, amin'ny rafitra photodetector APD mahazatra, ny dingana fiparitahan'ny mpitondra tsy misy fifandanjana dia mitarika fahaverezan'ny angovo, ka ny voltase ambangovangon'ny avalanche dia matetika mila mahatratra 50-200 V. Izany dia mametraka fitakiana ambony kokoa amin'ny voltase drive an'ny fitaovana sy ny famolavolana circuit readout, mampitombo ny fandaniana ary mametra ny fampiharana midadasika kokoa.
Vao haingana, ny fikarohana sinoa dia nanolotra rafitra vaovao ho an'ny mpitsikilo avalanche akaikin'ny infrarouge miaraka amin'ny voltase ambany sy fahatsapana avo lenta. Mifototra amin'ny homojunction self-doping amin'ny sosona atomika, ny mpitsikilo avalanche dia mamaha ny fiparitahana manimba ateraky ny toetry ny tsy fahatomombanan'ny interface izay tsy azo ihodivirana amin'ny heterojunction. Mandritra izany fotoana izany, ny saha elektrika "peak" eo an-toerana matanjaka ateraky ny fahatapahan'ny symmetry translation dia ampiasaina hanatsarana ny fifandraisana coulomb eo amin'ireo mpitatitra, hanafoana ny fiparitahana tsy misy phonon, ary hahatratra ny fahombiazana avo roa heny amin'ny mpitatitra tsy equilibrium. Amin'ny mari-pana ao an-trano, ny angovo tokonam-baravarana dia akaikin'ny fetra teorika Eg (Eg dia ny elanelan'ny band an'ny semiconductor) ary ny fahatsapana ny mpitsikilo avalanche infrarouge dia hatramin'ny 10000 photon.
Ity fandalinana ity dia mifototra amin'ny homojunction tungsten diselenide (WSe₂) misy sosona atomika (chalcogenide metaly tetezamita roa dimensions, TMD) ho toy ny fitaovana ahazoana tombony ho an'ny firodanan'ny mpitondra fiampangana. Ny fahatapahan'ny symmetry amin'ny fandikana ara-toerana dia tanterahina amin'ny alàlan'ny famolavolana fiovan'ny topografika mba hiteraka saha elektrika "spike" matanjaka eo an-toerana eo amin'ny interface homojunction mutant.
Ankoatra izany, ny hatevin'ny atomika dia afaka manakana ny mekanisma fiparitahana izay fehezin'ny fomba phonon, ary manatanteraka ny dingan'ny fanafainganana sy fampitomboana ny mpitatitra tsy mifandanja miaraka amin'ny fatiantoka ambany dia ambany. Izany dia mitondra ny angovon'ny avalanche amin'ny mari-pana ao amin'ny efitrano ho akaikin'ny fetra ara-teorika izany hoe ny elanelan'ny fitaovana semiconductor. Ohatra. Ny voltase avalanche dia nihena avy amin'ny 50 V ho 1.6 V, ahafahan'ny mpikaroka mampiasa circuits nomerika ambany voltazy matotra mba hampandehanana ny avalanche.fitaovana fandrefesana saryary koa ireo diode mitondra sy transistor. Ity fandalinana ity dia mahatsapa ny fiovam-po sy ny fampiasana mahomby ny angovo mpitondra tsy mifandanja amin'ny alàlan'ny famolavolana ny fiantraikan'ny fampitomboana ny fihotsahan'ny rano ambany tokonam-baravarana, izay manome fomba fijery vaovao ho an'ny fampandrosoana ny taranaka manaraka amin'ny teknolojia famantarana infrared amin'ny fihotsahan'ny rano avo lenta, saro-pady, ary avo lenta.
Fotoana fandefasana: 16 Aprily 2025