دوه قطبي دوه بعدي واورې ښوېدنې فوتوډیټیکټر

دوه قطبي دوه بعديد واورې ښوېدنې عکس کشف کونکی

د دوه قطبي دوه بعدي واورې ښوېدنې فوتوډیټیکټر (د APD فوتوډیټیکټر) د خورا ټیټ شور او لوړ حساسیت کشف ترلاسه کوي

د څو فوټونونو یا حتی واحد فوټونونو د لوړ حساسیت کشف د کمزوري رڼا امیجنگ، ریموټ سینسنګ او ټیلی میټري، او کوانټم مخابراتو په څیر برخو کې د غوښتنلیک مهم امکانات لري. د دوی په منځ کې، د واورې ښویدنې فوتوډیټیکټر (APD) د کوچني اندازې، لوړ موثریت او اسانه ادغام ځانګړتیاو له امله د آپټو الیکترونیکي وسیلو څیړنې په برخه کې یو مهم لوري ګرځیدلی. د سیګنال څخه تر شور تناسب (SNR) د APD فوتوډیټیکټر یو مهم شاخص دی، کوم چې لوړ ګټې او ټیټ تیاره جریان ته اړتیا لري. د دوه اړخیزه (2D) موادو د وین ډیر والز هیټروجنکشنونو څیړنه د لوړ فعالیت APDs پراختیا کې پراخه امکانات ښیې. د چین څخه څیړونکو د دوه اړخیزه دوه اړخیزه سیمیکمډکټر مواد WSe₂ د فوتو حساس موادو په توګه غوره کړ او په دقت سره چمتو شوی APD فوتوډیټیکټر د Pt/WSe₂/Ni جوړښت سره چې غوره مطابقت لرونکی کاري فعالیت لري، د حل کولو لپاره.

د څیړنې ټیم د Pt/WSe₂/Ni جوړښت پر بنسټ د واورې ښویدنې فوتوډیټیکټر وړاندیز وکړ، کوم چې د خونې د تودوخې په کچه د fW په کچه د خورا ضعیف رڼا سیګنالونو خورا حساس کشف ترلاسه کړ. دوی دوه اړخیزه سیمیکمډکټر مواد WSe₂ غوره کړل، کوم چې غوره بریښنایی ملکیتونه لري، او د Pt او Ni الکترود موادو سره یوځای یې د واورې ښویدنې فوتوډیټیکټر نوی ډول په بریالیتوب سره رامینځته کړ. د Pt، WSe₂ او Ni ترمنځ د کاري فعالیت مطابقت په دقیق ډول غوره کولو سره، د ترانسپورت میکانیزم ډیزاین شو چې کولی شي په مؤثره توګه تیاره کیریرونه بند کړي پداسې حال کې چې په انتخابي ډول د عکس تولید شوي کیریرونو ته اجازه ورکوي چې تیر شي. دا میکانیزم د کیریر اغیزې ایونیزیشن له امله رامینځته شوي ډیر شور د پام وړ کموي، د فوټوډیټیکټر توان ورکوي چې په خورا ټیټ شور کچه کې خورا حساس آپټیکل سیګنال کشف ترلاسه کړي.

بیا، د دې لپاره چې د کمزوري بریښنایی ساحې له امله رامینځته شوي د واورې ښویدنې اغیزې تر شا میکانیزم روښانه شي، څیړونکو په پیل کې د WSe₂ سره د مختلفو فلزاتو د داخلي کاري دندو مطابقت ارزونه وکړه. د فلزي-سیمیکنډکټر-فلزي (MSM) وسیلو لړۍ چې مختلف فلزي الکترودونه لري جوړ شوي او اړونده ازموینې یې ترسره شوې. سربیره پردې، د واورې ښویدنې پیل کیدو دمخه د کیریر توزیع کمولو سره، د اغیزې ایونیزیشن تصادفي کم کیدی شي، په دې توګه شور کموي. له همدې امله، اړونده ازموینې ترسره شوې. د وخت غبرګون ځانګړتیاو له مخې د Pt/WSe₂/Ni APD غوره والي نور هم ښودلو لپاره، څیړونکو د مختلف فوتو الیکټریک ګټې ارزښتونو لاندې د وسیلې -3 dB بینډ ویت نور هم ارزونه وکړه.

تجربوي پایلې ښیي چې د Pt/WSe₂/Ni کشف کونکی د خونې په تودوخه کې خورا ټیټ شور مساوي ځواک (NEP) ښیې، کوم چې یوازې 8.07 fW/√Hz دی. دا پدې مانا ده چې کشف کونکی کولی شي خورا ضعیف نظري سیګنالونه وپیژني. سربیره پردې، دا وسیله کولی شي د 20 kHz د ماډولیشن فریکونسۍ کې د 5×10⁵ لوړ ګټې سره په ثابت ډول کار وکړي، په بریالیتوب سره د دودیزو فوتوولټیک کشف کونکو تخنیکي خنډ حل کړي چې د لوړ ګټې او بینډ ویت توازن کول ستونزمن دي. تمه کیږي چې دا ځانګړتیا به دا په هغو غوښتنلیکونو کې د پام وړ ګټې چمتو کړي چې لوړ ګټې او ټیټ شور ته اړتیا لري.

دا څیړنه د موادو انجینرۍ او د انٹرفیس اصلاح کولو مهم رول د فعالیت په لوړولو کې ښیېعکس کشف کونکيد الکترودونو او دوه اړخیزو موادو د هوښیار ډیزاین له لارې، د تیاره کیریرونو د ساتنې اغیز ترلاسه شوی، چې د شور مداخله یې د پام وړ کمه کړې او د کشف موثریت یې نور هم ښه کړی دی.

د دې کشف کونکي فعالیت نه یوازې د فوتو الیکټریک ځانګړتیاو کې منعکس کیږي، بلکه د پلي کولو پراخه امکانات هم لري. د خونې په تودوخه کې د تیاره جریان مؤثره بندولو او د فوتو تولید شوي کیریرونو مؤثره جذب سره، دا کشف کونکي په ځانګړي ډول د چاپیریال څارنې، ستورپوهنې مشاهدې، او نظري اړیکو په برخو کې د ضعیف رڼا سیګنالونو کشف کولو لپاره مناسب دي. دا څیړنه لاسته راوړنه نه یوازې د ټیټ ابعادي موادو فوتو ډیټیکټرونو پراختیا لپاره نوي نظرونه وړاندې کوي، بلکه د لوړ فعالیت او ټیټ بریښنا آپټو الیکترونیکي وسیلو راتلونکي څیړنې او پراختیا لپاره نوي حوالې هم وړاندې کوي.