Infrared ambang rendahdetektor foto longsor
Photodetector longsor inframerah (APD photodetector) yaiku kelaspiranti fotolistrik semikonduktorsing ngasilake gain dhuwur liwat efek ionisasi tabrakan, supaya bisa entuk kemampuan deteksi sawetara foton utawa malah siji foton. Nanging, ing struktur APD photodetector conventional, proses panyebaran operator non-keseimbangn ndadékaké kanggo mundhut energi, kayata voltase batesan longsor biasane kudu tekan 50-200 V. Iki nempatno panjaluk luwih ing voltase drive piranti lan desain sirkuit readout, nambah biaya lan matesi aplikasi luwih akeh.
Bubar, riset Cina wis ngajokaken struktur anyar longsor cedhak detektor inframerah karo voltase ambang longsoran kurang lan sensitivitas dhuwur. Adhedhasar homojunction self-doping saka lapisan atom, photodetector longsor ngatasi panyebaran mbebayani sing disebabake dening negara cacat antarmuka sing ora bisa dihindari ing heterojunction. Sauntara kuwi, medan listrik "puncak" lokal sing kuat sing disebabake dening pecahan simetri terjemahan digunakake kanggo ningkatake interaksi coulomb ing antarane operator, nyuda panyebaran mode phonon sing didominasi, lan entuk efisiensi tikel dhuwur saka operator non-keseimbangan. Ing suhu kamar, energi batesan cedhak karo watesan teori Eg (Contone yaiku celah pita semikonduktor) lan sensitivitas deteksi detektor longsor infra merah nganti tingkat foton 10000.
Panliten iki adhedhasar homojunction tungsten diselenide (WSe₂) lapisan atom-lapisan (loro-dimensi transisi logam chalcogenide, TMD) minangka medium gain kanggo longsoran pembawa muatan. Pecah simetri translasi spasial digayuh kanthi ngrancang mutasi langkah topografi kanggo ngindhuksi medan listrik "spike" lokal sing kuat ing antarmuka homojunction mutan.
Kajaba iku, kekandelan atom bisa nyuda mekanisme scattering didominasi dening mode phonon, lan éling proses percepatan lan multiplikasi operator non-keseimbangan karo mundhut banget kurang. Iki ndadekke energi batesan longsor ing suhu kamar cedhak karo watesan teori ie bandgap materi semikonduktor Eg. Tegangan ambang longsor dikurangi saka 50 V dadi 1,6 V, saéngga para peneliti nggunakake sirkuit digital voltase rendah sing diwasa kanggo nyopir longsoran.detektor fotouga drive dioda lan transistor. Panliten iki nyadari konversi efisien lan pemanfaatan energi operator non-keseimbangan liwat desain efek multiplikasi longsor ambang batesan rendah, sing menehi perspektif anyar kanggo pangembangan teknologi deteksi inframerah infra merah sing sensitif banget, ambang rendah lan gain dhuwur.
Wektu kirim: Apr-16-2025