ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ກ່ຽວກັບເຄື່ອງກວດຈັບແສງຫິມະຖະຫຼົ່ມຂະໜາດຕ່ຳ

ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ກ່ຽວກັບເຄື່ອງກວດຈັບແສງຫິມະຖະຫຼົ່ມຂະໜາດຕ່ຳ

ການກວດຈັບທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຂອງເຕັກໂນໂລຊີໂຟຕອນຈຳນວນໜ້ອຍ ຫຼື ແມ່ນແຕ່ໂຟຕອນດຽວ ມີທ່າແຮງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຖ່າຍພາບໃນສະພາບແສງໜ້ອຍ, ການສຳຫຼວດໄລຍະໄກ ແລະ ການວັດແທກທາງໄກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສື່ສານຄວອນຕຳ. ໃນນັ້ນ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງຫິມະຖະຫຼົ່ມ (APD) ໄດ້ກາຍເປັນທິດທາງທີ່ສຳຄັນໃນຂະແໜງການຄົ້ນຄວ້າອຸປະກອນໂອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ ເນື່ອງຈາກຂະໜາດນ້ອຍ, ປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງງ່າຍ. ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນ (SNR) ເປັນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສຳຄັນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ APD, ເຊິ່ງຕ້ອງການກຳລັງສູງ ແລະ ກະແສມືດຕ່ຳ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບວັດສະດຸສອງມິຕິ (2D) van der Waals heterojunctions ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທີ່ກວ້າງຂວາງໃນການພັດທະນາ APD ປະສິດທິພາບສູງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກປະເທດຈີນໄດ້ເລືອກວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳສອງມິຕິ WSe₂ ເປັນວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ແສງ ແລະ ກະກຽມໂຄງສ້າງ Pt/WSe₂/Ni ຢ່າງລະມັດລະວັງ.ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ APDດ້ວຍໜ້າທີ່ການເຮັດວຽກທີ່ກົງກັນທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາສຽງລົບກວນທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍທຳມະຊາດຂອງ APD ແບບດັ້ງເດີມ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເໜີໃຫ້ມີເຄື່ອງກວດຈັບແສງຫິມະຖະຫຼົ່ມໂດຍອີງໃສ່ໂຄງສ້າງ Pt/WSe₂/Ni, ເຊິ່ງສາມາດບັນລຸການກວດຈັບສັນຍານແສງທີ່ອ່ອນແອຫຼາຍໃນລະດັບ fW ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ພວກເຂົາໄດ້ເລືອກວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳສອງມິຕິ WSe₂, ເຊິ່ງມີຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ, ແລະ ລວມມັນກັບວັດສະດຸເອເລັກໂຕຣດ Pt ແລະ Ni ເພື່ອພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບແສງຫິມະປະເພດໃໝ່ໃຫ້ສຳເລັດ. ໂດຍການປັບປຸງໜ້າທີ່ການເຮັດວຽກທີ່ກົງກັນລະຫວ່າງ Pt, WSe₂ ແລະ Ni ຢ່າງແນ່ນອນ, ກົນໄກການຂົນສົ່ງໄດ້ຖືກອອກແບບມາທີ່ສາມາດສະກັດກັ້ນຕົວນຳມືດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໃນຂະນະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຕົວນຳທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍແສງຜ່ານໄດ້ຢ່າງເລືອກເຟັ້ນ. ກົນໄກນີ້ຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນສ່ວນເກີນທີ່ເກີດຈາກການໄອອອນໄນເຊຊັນຜົນກະທົບຂອງຕົວນຳຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງກວດຈັບແສງສາມາດບັນລຸການກວດຈັບສັນຍານແສງທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງໃນລະດັບສຽງລົບກວນຕ່ຳຫຼາຍ.

ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບົດບາດສຳຄັນຂອງວິສະວະກຳວັດສະດຸ ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການໂຕ້ຕອບໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບພາບຜ່ານການອອກແບບທີ່ສະຫຼາດຂອງເອເລັກໂຕຣດ ແລະ ວັດສະດຸສອງມິຕິ, ຜົນກະທົບຂອງການປ້ອງກັນຂອງຕົວນຳແສງມືດໄດ້ບັນລຸຜົນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການລົບກວນສຽງລົບກວນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບການກວດຈັບຕື່ມອີກ. ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນຄຸນລັກສະນະຂອງໂຟໂຕອີເລັກຕຣິກເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ດ້ວຍການສະກັດກັ້ນກະແສແສງມືດທີ່ມີປະສິດທິພາບຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງ ແລະ ການດູດຊຶມຕົວນຳແສງທີ່ສ້າງຂຶ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕນີ້ເໝາະສົມໂດຍສະເພາະສຳລັບການກວດຈັບສັນຍານແສງອ່ອນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມກວດກາສິ່ງແວດລ້ອມ, ການສັງເກດການທາງດາລາສາດ, ແລະ ການສື່ສານທາງແສງ. ຜົນສຳເລັດການຄົ້ນຄວ້ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ໃຫ້ແນວຄວາມຄິດໃໝ່ສຳລັບການພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບໂຟໂຕວັດສະດຸມິຕິຕ່ຳເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສະເໜີເອກະສານອ້າງອີງໃໝ່ສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາໃນອະນາຄົດຂອງອຸປະກອນອອບໂຕອີເລັກໂທຣນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ພະລັງງານຕ່ຳ.