कम-आयामी हिमस्खलन फोटोडिटेक्टरमा नयाँ अनुसन्धान
केही-फोटोन वा एकल-फोटोन प्रविधिहरूको उच्च-संवेदनशीलता पत्ता लगाउनाले कम-प्रकाश इमेजिङ, रिमोट सेन्सिङ र टेलिमेट्री, साथै क्वान्टम कम्युनिकेसन जस्ता क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग सम्भावनाहरू राख्छ। ती मध्ये, हिमस्खलन फोटोडिटेक्टरहरू (APD) तिनीहरूको सानो आकार, उच्च दक्षता र सजिलो एकीकरणको कारणले अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरण अनुसन्धानको क्षेत्रमा एक महत्त्वपूर्ण दिशा बनेका छन्। सिग्नल-टु-नोइज अनुपात (SNR) APD फोटोडिटेक्टरको एक महत्त्वपूर्ण सूचक हो, जसलाई उच्च लाभ र कम गाढा प्रवाह आवश्यक पर्दछ। दुई-आयामी (2D) सामग्री भ्यान डेर वाल्स हेटेरोजंक्शनहरूमा अनुसन्धानले उच्च-प्रदर्शन APDs को विकासमा व्यापक सम्भावनाहरू देखाउँछ। चीनका अनुसन्धानकर्ताहरूले द्विध्रुवी दुई-आयामी अर्धचालक सामग्री WSe₂ लाई फोटोसेन्सिटिभ सामग्रीको रूपमा चयन गरे र Pt/WSe₂/Ni संरचना सावधानीपूर्वक तयार गरे।APD फोटोडिटेक्टरपरम्परागत APD को अन्तर्निहित लाभ आवाज समस्या समाधान गर्न उत्तम मिल्दो कार्य प्रकार्यको साथ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले एउटा प्रस्ताव गरेका छन्हिमस्खलन फोटोडिटेक्टरPt/WSe₂/Ni संरचनामा आधारित, कोठाको तापक्रममा fW स्तरमा अत्यन्तै कमजोर प्रकाश संकेतहरूको अत्यधिक संवेदनशील पहिचान प्राप्त गर्दै। तिनीहरूले उत्कृष्ट विद्युतीय गुणहरू भएको द्वि-आयामी अर्धचालक सामग्री WSe₂ चयन गरे, र यसलाई Pt र Ni इलेक्ट्रोड सामग्रीहरूसँग संयोजन गरेर नयाँ प्रकारको हिमस्खलन फोटोडिटेक्टर सफलतापूर्वक विकास गरे। Pt, WSe₂ र Ni बीचको कार्य प्रकार्य मिल्दोजुल्दोलाई सटीक रूपमा अनुकूलन गरेर, एउटा यातायात संयन्त्र डिजाइन गरिएको थियो जसले प्रभावकारी रूपमा अँध्यारो वाहकहरूलाई ब्लक गर्न सक्छ जबकि छनोट रूपमा फोटोजेनेरेटेड वाहकहरूलाई पास गर्न अनुमति दिन्छ। यो संयन्त्रले वाहक प्रभाव आयनीकरणको कारणले हुने अतिरिक्त आवाजलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्छ, जसले फोटोडिटेक्टरलाई अत्यन्तै कम आवाज स्तरमा अत्यधिक संवेदनशील अप्टिकल सिग्नल पत्ता लगाउन सक्षम बनाउँछ।
यस अध्ययनले सामग्री इन्जिनियरिङ र इन्टरफेस अप्टिमाइजेसनको कार्यसम्पादन बढाउनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका प्रदर्शन गर्दछफोटो डिटेक्टरहरू। इलेक्ट्रोड र दुई-आयामी सामग्रीहरूको सरल डिजाइन मार्फत, अँध्यारो वाहकहरूको संरक्षण प्रभाव प्राप्त गरियो, जसले आवाज हस्तक्षेपलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्यो र पत्ता लगाउने दक्षतामा थप सुधार गर्यो। यस डिटेक्टरको प्रदर्शन यसको फोटोइलेक्ट्रिक विशेषताहरूमा मात्र प्रतिबिम्बित हुँदैन, तर यसको व्यापक अनुप्रयोग सम्भावनाहरू पनि छन्। कोठाको तापक्रममा अँध्यारो प्रवाहको प्रभावकारी अवरोध र फोटोजेनेरेटेड वाहकहरूको कुशल अवशोषणको साथ, यो फोटोडिटेक्टर वातावरणीय अनुगमन, खगोलीय अवलोकन, र अप्टिकल सञ्चार जस्ता क्षेत्रहरूमा कमजोर प्रकाश संकेतहरूको पत्ता लगाउनको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त छ। यो अनुसन्धान उपलब्धिले कम-आयामी सामग्री फोटोडिटेक्टरहरूको विकासको लागि नयाँ विचारहरू मात्र प्रदान गर्दैन, तर उच्च-प्रदर्शन र कम-शक्ति अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको भविष्यको अनुसन्धान र विकासको लागि नयाँ सन्दर्भहरू पनि प्रदान गर्दछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-२७-२०२५