ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ກ່ຽວກັບເຄື່ອງກວດຈັບພາບ Avalanche ທີ່ມີມິຕິລະດັບຕ່ຳ
ການກວດຫາຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຂອງເທກໂນໂລຍີ photon ໜ້ອຍ ຫຼືແມ້ກະທັ້ງດຽວ-photon ມີຄວາມສົດໃສດ້ານການ ນຳ ໃຊ້ທີ່ ສຳ ຄັນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນການຖ່າຍຮູບແສງສະຫວ່າງຕໍ່າ, ການຮັບຮູ້ທາງໄກແລະ telemetry, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສື່ສານ quantum. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, avalanche photodetectors (APD) ໄດ້ກາຍເປັນທິດທາງທີ່ສໍາຄັນໃນພາກສະຫນາມຂອງການຄົ້ນຄວ້າອຸປະກອນ optoelectronic ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍຂອງເຂົາເຈົ້າ, ປະສິດທິພາບສູງແລະການເຊື່ອມໂຍງງ່າຍ. ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສິ່ງລົບກວນ (SNR) ແມ່ນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສໍາຄັນຂອງ APD Photodetector, ເຊິ່ງຕ້ອງການການຮັບສູງ ແລະກະແສມືດຕໍ່າ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບອຸປະກອນສອງມິຕິ (2D) van der Waals heterojunctions ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສົດໃສດ້ານຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການພັດທະນາ APDs ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກປະເທດຈີນໄດ້ເລືອກວັດສະດຸ semiconductor ສອງມິຕິສອງດ້ານ bipolar WSe₂ ເປັນວັດສະດຸທີ່ไวແສງ ແລະກະກຽມໂຄງສ້າງ Pt/Wse₂/Ni ຢ່າງລະມັດລະວັງ.APD Photodetectorດ້ວຍຟັງຊັນການເຮັດວຽກທີ່ກົງກັນທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາສຽງລົບກວນຂອງ APD ແບບດັ້ງເດີມ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເຫນີເຄື່ອງກວດຈັບພາບ avalancheອີງໃສ່ໂຄງສ້າງ Pt/Wse₂/Ni, ບັນລຸການກວດພົບທີ່ລະອຽດອ່ອນສູງຂອງສັນຍານແສງສະຫວ່າງທີ່ອ່ອນແອທີ່ສຸດໃນລະດັບ fW ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ເລືອກວັດສະດຸ semiconductor ສອງມິຕິ WSe₂, ເຊິ່ງມີຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ, ແລະປະສົມປະສານກັບວັດສະດຸ electrode Pt ແລະ Ni ເພື່ອພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ avalanche photodetector ປະເພດໃຫມ່. ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກທີ່ກົງກັນລະຫວ່າງ Pt, WSe₂ ແລະ Ni, ກົນໄກການຂົນສົ່ງໄດ້ຖືກອອກແບບໃຫ້ສາມາດສະກັດກັ້ນຜູ້ຂົນສົ່ງທີ່ມືດຢ່າງມີປະສິດຕິຜົນໃນຂະນະທີ່ເລືອກໃຫ້ຜູ້ຂົນສົ່ງທີ່ຜະລິດຈາກຮູບຖ່າຍຜ່ານ. ກົນໄກນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນສ່ວນເກີນທີ່ເກີດຈາກ ionization ຜົນກະທົບຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ, ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງກວດຈັບພາບສາມາດບັນລຸການກວດພົບສັນຍານແສງທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງໃນລະດັບສຽງທີ່ຕໍ່າທີ່ສຸດ.
ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບົດບາດສໍາຄັນຂອງວິສະວະກໍາວັດສະດຸແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບການໂຕ້ຕອບໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບພາບ. ໂດຍຜ່ານການອອກແບບ ingenious ຂອງ electrodes ແລະວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບ, ຜົນກະທົບ shielding ຂອງ carriers ຊ້ໍາໄດ້ບັນລຸຜົນ, ຫຼຸດຜ່ອນການລົບກວນສິ່ງລົບກວນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບການຊອກຄົ້ນຫາຕື່ມອີກ. ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ແມ່ນບໍ່ພຽງແຕ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນລັກສະນະ photoelectric ຂອງຕົນ, ແຕ່ຍັງມີຄວາມສົດໃສດ້ານຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ດ້ວຍການສະກັດກະແສໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມມືດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງຢ່າງມີປະສິດທິພາບແລະການດູດຊຶມຂອງຕົວສົ່ງ photogenerated ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, photodetector ນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການກວດພົບສັນຍານແສງສະຫວ່າງທີ່ອ່ອນແອໃນຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ, ການສັງເກດທາງດາລາສາດ, ແລະການສື່ສານທາງ optical. ຜົນສໍາເລັດການຄົ້ນຄວ້ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ສະຫນອງແນວຄວາມຄິດໃຫມ່ສໍາລັບການພັດທະນາຂອງອຸປະກອນການ photodetectors ມິຕິລະດັບຕ່ໍາ, ແຕ່ຍັງສະຫນອງການອ້າງອີງໃຫມ່ສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດແລະການພັດທະນາອຸປະກອນ optoelectronic ປະສິດທິພາບສູງແລະພະລັງງານຕ່ໍາ.
ເວລາປະກາດ: 27-08-2025