Sawir-qaade infrared avalanche oo heer hoose ah

Infrared heerka hoosesawir-qaade ba'an

Sawir-qaade infrared avalanche (Sawir-qaade APD) waa fasal ka mid ahqalabka korontada ee semiconductortaas oo soo saarta faa'iido sare iyada oo loo marayo saameynta ionization isku dhaca, si loo gaaro awoodda ogaanshaha ee dhowr sawir ama xitaa hal sawir. Si kastaba ha ahaatee, in qaab-dhismeedka photodetector APD caadiga ah, geedi socodka kala firdhiso side non-equilibrium keenaysaa in tamar lumin, sida in danab heerka avalanche sida caadiga ah u baahan yahay si ay u gaaraan 50-200 V. Tani waxay dhigaysaa dalabaadka sare ee qalabka ee danab drive iyo design circuit reading, kordhinta kharashyada iyo xaddidaya codsiyada ballaaran.

Dhawaan, cilmi-baaris Shiinees ah ayaa soo jeedisay qaab dhismeed cusub oo baraf ah oo u dhow qalabka wax baaraha infrared oo leh danab hoose oo baraf ah iyo dareen sare. Iyada oo ku saleysan is-doping homojunction ee lakabka atomiga, sawir-qaade avalanche wuxuu xalliyaa kala firdhisanaanta waxyeelada leh ee ay keentay xaalad cilad interface taas oo aan laga maarmi karin heterojunction. Dhanka kale, goobta korantada ee “ugu sarraysa” ee deegaanka ee ay keentay jebinta summadda turjumaada ayaa loo isticmaalaa si kor loogu qaado isdhexgalka coulomb ee ka dhexeeya sidayaal, la xakameeyo habka phonon-ka hawada ka baxsan ee u badan yahay kala firdhinta, iyo in la gaaro waxtarka labanlaabmay sare ee sidayaal aan dheeli tirnayn. Heerkulka qolka, tamarta marinku waxay ku dhowdahay xadka aragtida tusaale ahaan (Tusaale waa farqiga u dhexeeya qaybta semiconductor) iyo dareenka ogaanshaha ee baaraha avalanche infrared waa ilaa 10000 heerka photon.

Daraasadani waxay ku salaysan tahay atom-lakabka is-doped tungsten diselenide (WSe₂) homojunction (laba-cabbir ah kala-guurka birta chalcogenide, TMD) sida dhexdhexaadka faa'iido u leh baraf-qaadayaasha. Jebinta summaynta turjumaada ee meel bannaan waxaa lagu gaaraa iyada oo la naqshadeynayo isbeddelka tillaabada muuqaalka si loo dhaliyo goob koronto oo xoog leh oo deegaanka ah “siken” is-dhexgalka isku-dhafka mutant.

Intaa waxaa dheer, dhumucda atomigu waxay xakameyn kartaa habka kala firdhinta ee ay u badan tahay habka phonon, oo ay ogaadaan habka dardargelinta iyo isku dhufashada ee side-nada aan dheellitirka lahayn oo leh khasaaro aad u hooseeya. Tani waxay keenaysaa tamarta qulqulka qulqulka heerkulka qolka oo u dhow xadka aragtida ie bandgap walxaha semiconductor Tusaale ahaan. Korontada heerka baraf-beelka ayaa laga soo yareeyay 50 V ilaa 1.6 V, taas oo u oggolaanaysa cilmi-baarayaashu inay adeegsadaan wareegyada dhijitaalka ah ee hooseeya ee qaan-gaarka ah si ay u kaxeeyaan qulqulka.sawirqaadeiyo sidoo kale wadista diodes iyo transistors. Daraasadani waxay xaqiijinaysaa beddelka hufan iyo ka faa'iidaysiga tamarta qaade aan dheellitirnayn iyada oo loo marayo naqshadaynta saamaynta isku dhufashada qulqulka qulqulka hoose, taas oo bixisa aragti cusub oo loogu talagalay horumarinta jiilka soo socda ee xasaasiga ah, heerka hooseeya iyo helitaanka sare ee tignoolajiyada ogaanshaha infrared avalanche.