Nij ûndersyk nei leechdimensjonale lawinefotodetektor
Hege gefoelichheidsdeteksje fan technologyen mei in pear fotonen of sels ien foton hat wichtige tapassingsperspektiven yn fjilden lykas ôfbylding by leech ljocht, ôfstânsdeteksje en telemetrie, lykas kwantumkommunikaasje. Under harren binne lawinefotodetektors (APD) in wichtige rjochting wurden op it mêd fan ûndersyk nei opto-elektronyske apparaten fanwegen har lytse grutte, hege effisjinsje en maklike yntegraasje. De sinjaal-rûsferhâlding (SNR) is in wichtige yndikator fan in APD-fotodetektor, dy't in hege fersterking en in lege tsjustere stroom fereasket. It ûndersyk nei twadiminsjonale (2D) materiaal van der Waals heterojunctions lit brede perspektiven sjen yn 'e ûntwikkeling fan APD's mei hege prestaasjes. Undersykers út Sina keazen it bipolare twadiminsjonale healgeleidermateriaal WSe₂ as it ljochtgefoelige materiaal en hawwe de Pt/WSe₂/Ni-struktuer soarchfâldich taret.APD-fotodetektormei de bêste oerienkommende wurkfunksje om it ynherinte fersterkingsrûsprobleem fan tradisjonele APD op te lossen.
Undersykers hawwe in foarstel dienlawine fotodetektorbasearre op 'e Pt/WSe₂/Ni-struktuer, wêrtroch't tige gefoelige deteksje fan ekstreem swakke ljochtsignalen op it fW-nivo by keamertemperatuer berikt wurdt. Se selektearren it twadiminsjonale healgeleidermateriaal WSe₂, dat poerbêste elektryske eigenskippen hat, en kombinearren it mei Pt- en Ni-elektrodematerialen om mei súkses in nij type lawinefotodetektor te ûntwikkeljen. Troch de wurkfunksje-oerienkomst tusken Pt, WSe₂ en Ni presys te optimalisearjen, waard in transportmeganisme ûntworpen dat donkere dragers effektyf kin blokkearje, wylst fotogenerearre dragers selektyf trochlitte kinne. Dit meganisme ferminderet de oermjittige rûs feroarsake troch dragers-ynslachionisaasje signifikant, wêrtroch't de fotodetektor tige gefoelige optyske sinjaaldeteksje kin berikke by in ekstreem leech rûsnivo.
Dizze stúdzje lit de krúsjale rol sjen fan materiaalkunde en ynterface-optimalisaasje by it ferbetterjen fan prestaasjes fanfotodetektorsTroch in yngenieus ûntwerp fan elektroden en twadiminsjonale materialen waard it ôfskermjende effekt fan tsjustere ladingdragers berikt, wêrtroch't rûsinterferinsje signifikant fermindere waard en de deteksje-effisjinsje fierder ferbettere waard. De prestaasjes fan dizze detektor wurde net allinich wjerspegele yn syn fotoelektryske skaaimerken, mar hat ek brede tapassingsperspektiven. Mei syn effektive blokkearring fan tsjustere stroom by keamertemperatuer en effisjinte absorpsje fan fotogenerearre ladingdragers, is dizze fotodetektor benammen geskikt foar it opspoaren fan swakke ljochtsignalen yn fjilden lykas miljeumonitoring, astronomyske observaasje en optyske kommunikaasje. Dizze ûndersyksprestaasje leveret net allinich nije ideeën foar de ûntwikkeling fan leechdiminsjonale materiaalfotodetektors, mar biedt ek nije referinsjes foar takomstich ûndersyk en ûntwikkeling fan hege prestaasjes en leech-enerzjy opto-elektronyske apparaten.
Pleatsingstiid: 27 augustus 2025