Sawir-qaadaha laba-geesoodka ah ee barafka laba-geesoodka ah

Laba-geesood laba-geesood ahsawir-qaadaha barafka barafka

Sawir-qaadaha laba-geesoodka ah ee barafka barafka (Sawir-qaade APD) wuxuu gaaraa buuq aad u hooseeya iyo ogaanshaha xasaasiyadda sare

Ogaanshaha xasaasiyadda sare ee fotonno yar ama xitaa fotonno keli ah waxay leedahay rajooyin codsi oo muhiim ah oo ku saabsan meelaha sida sawir-qaadista iftiinka oo daciif ah, dareemaha fog iyo telemetry, iyo isgaarsiinta quantum. Kuwaas waxaa ka mid ah, sawir-qaadaha barafka (APD) wuxuu noqday jiho muhiim ah oo ku saabsan cilmi-baarista qalabka optoelectronic sababtoo ah astaamaha cabbirka yar, hufnaanta sare iyo is-dhexgalka fudud. Saamiga calaamadda-ilaa-qaylada (SNR) waa tilmaame muhiim ah oo sawir-qaadaha APD ah, kaas oo u baahan faa'iido sare iyo hadda mugdiga hooseeya. Cilmi-baarista ku saabsan heterojunctions ee walxaha laba-geesoodka ah (2D) waxay muujinaysaa rajo ballaaran oo ku saabsan horumarinta APD-yada waxqabadka sare leh. Cilmi-baarayaasha Shiinaha waxay doorteen walxaha laba-geesoodka ah ee semiconductor-ka ah WSe₂ inay yihiin walxaha sawir-qaadista leh iyo sawir-qaadaha APD ee si taxaddar leh loo diyaariyey oo leh qaab-dhismeedka Pt/WSe₂/Ni oo leh shaqada shaqada ee ugu habboon, si loo xalliyo dhibaatada buuqa faa'iidada ee ku jirta sawir-qaadaha dhaqameed ee APD.

Kooxda cilmi-baarista waxay soo jeediyeen sawir-qaade baraf ah oo ku salaysan qaab-dhismeedka Pt/WSe₂/Ni, kaas oo gaaray ogaanshaha aadka u xasaasiga ah ee calaamadaha iftiinka aadka u daciifka ah heerka fW heerkulka qolka. Waxay doorteen walxaha laba-geesoodka ah ee semiconductor-ka ah WSe₂, kaas oo leh sifooyin koronto oo aad u fiican, waxayna isku dareen walxaha elektroodka Pt iyo Ni si ay si guul leh u horumariyaan nooc cusub oo sawir-qaade baraf ah. Iyadoo si sax ah loo hagaajinayo isku-dhafka shaqada ee u dhexeeya Pt, WSe₂ iyo Ni, farsamo gaadiid ayaa loo qaabeeyey kaas oo si wax ku ool ah u xannibi kara qalabka sida ee mugdiga ah iyadoo si xulasho leh u oggolaanaysa qalabka sida ee sawir-qaadayaasha inay maraan. Habkani wuxuu si weyn u yareynayaa buuqa xad-dhaafka ah ee uu keeno ionization-ka saameynta side, taasoo u suurtagelinaysa qalabka inuu gaaro ogaanshaha calaamadaha indhaha ee aadka u xasaasiga ah heer buuq aad u hooseeya.

Kadib, si loo caddeeyo habka ka dambeeya saameynta barafka oo ay sababtay goobta korontada ee daciifka ah, cilmi-baarayaashu waxay markii hore qiimeeyeen iswaafajinta hawlaha shaqada ee ku jira biraha kala duwan ee leh WSe₂. Taxane qalab bir-semiconductor-birta (MSM) oo leh elektaroono bir ah oo kala duwan ayaa la sameeyay waxaana lagu sameeyay tijaabooyin khuseeya. Intaa waxaa dheer, iyadoo la dhimayo kala firdhinta sideyaasha ka hor inta uusan bilaaban barafka, kala soocidda ionization-ka saameynta ayaa la yareyn karaa, taasoo yareynaysa buuqa. Sidaa darteed, tijaabooyin khuseeya ayaa la sameeyay. Si loo sii muujiyo heerka sare ee Pt/WSe₂/Ni APD marka la eego sifooyinka jawaabta waqtiga, cilmi-baarayaashu waxay si dheeraad ah u qiimeeyeen ballaca -3 dB ee qalabka iyadoo la raacayo qiimayaal kala duwan oo faa'iido sawireed ah.

Natiijooyinka tijaabada ah waxay muujinayaan in qalabka Pt/WSe₂/Ni uu muujiyo awood aad u hooseysa oo u dhiganta buuqa (NEP) heerkulka qolka, kaas oo ah 8.07 fW/√Hz oo keliya. Taas macnaheedu waa in qalabkani uu aqoonsan karo calaamadaha indhaha ee aadka u daciifka ah. Intaa waxaa dheer, qalabkani wuxuu si deggan ugu shaqeyn karaa inta jeer ee wax laga beddelayo 20 kHz oo leh faa'iido sare oo ah 5 × 10⁵, isagoo si guul leh u xallinaya caqabadda farsamo ee qalabka sawir-qaadista ee dhaqameed ee ay adag tahay in la dheellitiro faa'iidada sare iyo baaxadda. Sifadan waxaa la filayaa inay siiso faa'iidooyin muhiim ah codsiyada u baahan faa'iido sare iyo buuq hooseeya.

Cilmi-baaristani waxay muujinaysaa doorka muhiimka ah ee injineernimada agabka iyo hagaajinta is-dhexgalka ee kor u qaadista waxqabadkasawirqaadayaashaIyada oo loo marayo naqshad xariif ah oo elektaroodhada iyo walxaha laba-geesoodka ah, waxaa la gaaray saameyn difaac ah oo ku saabsan sidayaasha mugdiga ah, taasoo si weyn u yareyneysa faragelinta buuqa iyo sii wanaajinta hufnaanta ogaanshaha.

Waxqabadka qalabkan lagu ogaanayo kuma eka oo keliya astaamaha sawir-qaadista, laakiin sidoo kale wuxuu leeyahay rajo ballaaran oo ku saabsan codsigiisa. Iyada oo leh xannibaad wax ku ool ah oo ku saabsan qulqulka mugdiga ah heerkulka qolka iyo nuugista hufan ee sideyaasha sawir-qaadista, qalabkani wuxuu si gaar ah ugu habboon yahay ogaanshaha calaamadaha iftiinka ee daciifka ah ee meelaha sida la socodka deegaanka, indha-indheynta xiddigiska, iyo isgaarsiinta indhaha. Guusha cilmi-baaristan ma aha oo kaliya inay bixiso fikrado cusub oo ku saabsan horumarinta sawir-qaadayaasha walxaha cabbirkoodu hooseeyo, laakiin sidoo kale waxay bixisaa tixraacyo cusub oo loogu talagalay cilmi-baarista mustaqbalka iyo horumarinta aaladaha optoelectronic-ka ee waxqabadka sare leh iyo kuwa awoodda yar leh.