Laba-cabbir laba-geesoolesawir-qaade ba'an
Sawir-qaadaha laba-geesoodka ah ee baraf-beelka (Sawir-qaade APD) wuxuu gaaraa qaylada aadka u hooseeya iyo ogaanshaha dareenka sare
Ogaanshaha dareen-sare ee dhowr sawir-qaade ama xitaa hal sawir-qaade ayaa leh rajooyin codsi oo muhiim ah sida sawirka iftiinka daciifka ah, dareenka fog iyo telemetry, iyo isgaarsiinta quantum. Waxaa ka mid ah, sawir-qaadista avalanche (APD) waxay noqotay jihada muhiimka ah ee cilmi-baarista qalabka optoelectronic sababtoo ah sifooyinka cabbirka yar, waxtarka sare iyo isdhexgalka fudud. Saamiga signal-ilaa-sanqa (SNR) waa tilmaame muhiim ah oo sawir-qaade APD ah, kaas oo u baahan faa'iido sare iyo hadda mugdi hooseeya. Cilmi-baarista van der Waals heterojunctions ee agabyada laba-geesoodka ah (2D) waxay muujinayaan rajooyin ballaaran oo ku saabsan horumarinta waxqabadka sare ee APDs. Cilmi-baarayaasha Shiinaha waxay doorteen laba-geesoodka laba-geesoodka semiconductor WSe₂ inay yihiin walxaha sawir-qaadista oo si taxaddar leh loo diyaariyey sawir-qaade APD oo leh qaab-dhismeedka Pt/WSe₂/Ni oo leh shaqada ugu habboon ee shaqada, si loo xalliyo dhibaatada buuqa ee abuuritaanka ee sawir-qaade-dhaqameedka APD.
Kooxda cilmi-baadhistu waxay soo jeediyeen sawir-qaade ku salaysan qaab-dhismeedka Pt/WSe₂/Ni, kaas oo gaadhay ogaanshaha aad xasaasi u ah ee calaamadaha iftiinka aadka u liita ee heerka fW heerkulka qolka. Waxay doorteen walxaha laba-geesoodka ah ee semiconductor WSe₂, kaas oo leh sifooyin koronto oo aad u wanaagsan, iyo isku darka Pt iyo Ni electrode-ka si ay si guul leh u horumariyaan nooc cusub oo sawir qaade ah. Iyada oo si sax ah loo wanaajinayo shaqada shaqada ee ku habboon Pt, WSe₂ iyo Ni, habka gaadiidka ayaa loo qaabeeyey kaas oo si wax ku ool ah u xannibi kara sidayaasha mugdiga ah iyada oo si ikhtiyaari ah u oggolaanaysa qaadeyaasha sawir-qaadista inay dhex maraan. Habkani wuxuu si weyn u yareynayaa qaylada xad-dhaafka ah ee ay keento saameynta ionization side, taasoo u sahlaysa sawir-qaade si uu u gaaro ogaanshaha calaamadaha indhaha ee xasaasiga ah ee heer aad u hooseeya.
Kadib, si loo caddeeyo habka ka dambeeya saameynta qulqulka leh ee ay keentay beerta tamarta daciifka ah, cilmi-baarayaashu waxay markii hore qiimeeyeen iswaafajinta hawlaha shaqo ee dabiiciga ah ee biraha kala duwan ee WSe₂. Qalab taxane ah oo bir-semiconductor-metal (MSM) ah oo leh koronto-dhal kala duwan ayaa la sameeyay waxaana lagu sameeyay tijaabooyin ku habboon iyaga. Intaa waxaa dheer, iyada oo la yareynayo kala firdhinta sideyaasha ka hor inta uusan barafku bilaaban, random-ka saameynta ionization waa la yarayn karaa, si loo yareeyo buuqa. Sidaa darteed, imtixaanno khuseeya ayaa la sameeyay. Si loo sii muujiyo sareynta Pt/Wse₂/Ni APD marka la eego sifooyinka jawaabta wakhtiga, cilmi-baarayaashu waxay sii qiimeeyeen -3 dB bandwidth ee aaladda hoos yimaada qiyamka faa'iidada sawir-qaadista ee kala duwan.
Natiijooyinka tijaabada ahi waxay muujinayaan in Pt/Wse₂/Ni detector uu muujiyo awood aad u hooseeya oo u dhiganta sanqadh (NEP) heerkulka qolka, kaas oo ah 8.07 fW/√Hz. Taas macneheedu waxa weeye in baaraha uu garan karo calaamadaha indhaha ee aad u liita. Intaa waxaa dheer, qalabkani wuxuu si deggan ugu shaqeyn karaa inta jeer ee is-beddelka ee 20 kHz oo leh faa'iido sare oo ah 5 × 10⁵, si guul leh u xalinta cirifka farsamada ee qalabka sawir-qaadista dhaqameed ee ay adag tahay in la isku dheelitiro faa'iidada sare iyo xajmiga. Tilmaamahan ayaa la filayaa inuu ku siiyo faa'iidooyin la taaban karo ee codsiyada u baahan faa'iido sare iyo buuq hoose.
Cilmi-baadhistani waxay muujinaysaa doorka muhiimka ah ee injineernimada maaddooyinka iyo hagaajinta is-dhexgalka ee kor u qaadista waxqabadkasawirqaadayaasha. Iyada oo loo marayo naqshadaynta xariifka ah ee elektiroonigga iyo walxaha laba-geesoodka ah, saamaynta gaashaanka ee sidayaasha mugdiga ah ayaa lagu gaadhay, si weyn u yaraynaysa faragelinta dhawaaqa iyo sii wanaajinta waxtarka ogaanshaha.
Waxqabadka qalabkan ma aha oo kaliya ka muuqda sifooyinka sawir-qaadista, laakiin sidoo kale wuxuu leeyahay rajooyin ballaaran oo codsi ah. Iyada oo ay si wax ku ool ah u xannibayso wakhtiga mugdiga ah ee heerkulka qolka iyo nuugista waxtarka leh ee sidayaasha sawir-qaadista, baarahani wuxuu si gaar ah ugu habboon yahay in lagu ogaado calaamadaha iftiinka daciifka ah ee meelaha sida kormeerka deegaanka, indho-indheynta xiddigiska, iyo isgaarsiinta indhaha. Guusha cilmi-baaristan kaliya maaha inay bixiso fikrado cusub oo loogu talagalay horumarinta qalabka sawir-qaadista ee hooseeya, laakiin sidoo kale waxay bixisaa tixraacyo cusub oo cilmi-baaris mustaqbalka ah iyo horumarinta qalabka-waxqabadka sare iyo awoodda hoose ee optoelectronic.
Waqtiga boostada: Jun-18-2025