Bipolar lua itufa'ailoga ata avalanche
O le fa'ata'ita'i ata avalanche bipolar lua (APD photo detector) e maua ai le leo ultra-maualalo ma le maualuga o le iloa
O le su'esu'eina maualuga o ni nai photons po'o photons e tasi e iai fa'amoemoega fa'aoga taua i matā'upu e pei o ata vaivai vaivai, va'aiga mamao ma telemetry, ma feso'ota'iga quantum. Faatasi ai ma i latou, o le avalanche photodetector (APD) ua avea ma itu taua i le fanua o suʻesuʻega masini optoelectronic ona o ona uiga o le laʻititi laʻititi, maualuga maualuga ma faigofie tuʻufaʻatasia. Ole fua ole faailoilo ile pisapisao (SNR) o se faʻailoga taua ole APD photodetector, lea e manaʻomia ai le maualuga o le maua ma le maualalo o le pogisa. O suʻesuʻega i van der Waals heterojunctions o mea e lua-dimensional (2D) o loʻo faʻaalia ai avanoa lautele i le atinaʻeina o APD maualuga. Tagata su'esu'e mai Saina filifilia bipolar lua-dimensional semiconductor material WSe₂ e avea ma mea photosensitive ma saunia ma le toto'a APD photodetector ma se fausaga Pt / WSe₂ / Ni e sili ona fetaui galuega galuega, ina ia foia ai le faafitauli o le pisapisao maua masani o photodetector APD masani.
O le au suʻesuʻe na tuʻuina atu se faʻataʻitaʻiga o le avalanche e faʻavae i luga o le fausaga Pt / WSe₂ / Ni, lea na ausia ai le maualuga o le maʻaleʻale o faʻamatalaga malamalama vaivai i le fW maualuga i le vevela o le potu. Na latou filifilia le lua-dimensional semiconductor material WSe₂, lea e sili ona lelei le eletise, ma tuʻufaʻatasia Pt ma Ni electrode mea e faʻaleleia ai se ituaiga fou o avalanche photodetector. E ala i le fa'amalieina lelei o galuega fa'atino e fetaui i le va o le Pt, WSe₂ ma le Ni, na mamanuina ai se masini fela'ua'i e mafai ona poloka lelei ai va'a pogisa a'o fa'ataga fa'ataga e fa'atupuina ata e ui atu. O lenei masini e matua fa'aitiitia ai le pisapisao tele e mafua mai i le fa'avevelaina o a'afiaga o le va'a, e mafai ai e le photodetector ona maua le su'esu'eina o fa'ailoga mata'utia i se tulaga maualalo tele.
Ma, ina ia faʻamalamalamaina le faiga i tua atu o le aʻafiaga o le avalanche e mafua mai i le vaivai eletise eletise, na muai iloiloina e le au suʻesuʻe le fetaui lelei o galuega faʻavae o metala eseese ma WSe₂. O se fa'asologa o masini u'amea-semiconductor-metal (MSM) fa'atasi ai ma fa'aeletise u'amea 'ese'ese na fau ma faia su'ega talafeagai i luga oi latou. E le gata i lea, e ala i le faʻaitiitia o le faʻasalalauina o le vaʻa aʻo leʻi amataina le avalanche, e mafai ona faʻaitiitia le faʻalavelave o le ionization o aʻafiaga, ma faʻaitiitia ai le pisa. O lea, na faia ai suʻega talafeagai. Ina ia faʻaalia atili le maualuga o le Pt / WSe₂ / Ni APD e tusa ai ma uiga tali taimi, na toe iloilo atili ai e le au suʻesuʻe le bandwidth -3 dB o le masini i lalo o tau faʻatauga eseese o le photoelectric.
O faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia ai o le Pt / WSe₂ / Ni detector o loʻo faʻaalia ai le maualalo o le leo tutusa malosi (NEP) i le vevela o le potu, e naʻo le 8.07 fW / √Hz. O lona uiga e mafai e le fa'ailoga ona iloa fa'ailoga mata'utia vaivai. E le gata i lea, o lenei masini e mafai ona faʻaogaina lelei i le faʻaogaina o le 20 kHz faʻatasi ai ma le maualuga o le 5 × 10⁵, faʻamalieina le faʻaogaina o le bottleneck faʻapitoa o faʻataʻitaʻiga masani photovoltaic e faigata ona faapaleni le maualuga ma le bandwidth. O lenei fa'aaliga e fa'amoemoe e tu'uina atu i ai fa'amanuiaga taua i fa'aoga e mana'omia ai le maua maualuga ma le pisapisao maualalo.
O lenei su'esu'ega o lo'o fa'aalia ai le taua o le fa'ainisinia o meafaitino ma le fa'ata'ita'iina o feso'ota'iga i le fa'aleleia atili o le fa'atinoga ophotodetectors. E ala i le mamanu atamai o electrodes ma mea e lua-dimensional, ua ausia se aafiaga talipupuni o ave pogisa, faʻaitiitia le faʻalavelave leo ma faʻaleleia atili le lelei o le iloa.
O le faʻatinoga o lenei faʻamatalaga e le gata ina faʻaalia i uiga photoelectric, ae o loʻo iai foʻi faʻamoemoega lautele. Faatasi ai ma lona poloka lelei o le pogisa o le taimi nei i le vevela o le potu ma le faʻaogaina lelei o mea faʻapipiʻi ata, o lenei masini e sili ona talafeagai mo le suʻeina o faailo vaivai vaivai i fanua e pei o le mataʻituina o le siosiomaga, suʻesuʻega o le vateatea, ma fesoʻotaʻiga mata. O lenei taunuʻuga suʻesuʻega e le gata ina maua ai ni manatu fou mo le atinaʻeina o mea e maua ai ata maualalo, ae o loʻo ofoina atu foʻi ni faʻamatalaga fou mo suʻesuʻega i le lumanaʻi ma le atinaʻeina o masini optoelectronic maualuga ma maualalo.
Taimi meli: Iuni-18-2025