Fa'ata'ita'iga infrared e fa'atinoina e le tagata lava ia

Tulaga maualuga le fa'atinoina e le tagata lava iaphotodetector infrared

infraredfa'ailoga atao loʻo i ai uiga o le malosi faʻalavelave faʻalavelave faʻalavelave, malosi malosi faʻafeiloaʻi sini, faʻagaioiga uma-tau ma le natia lelei. O loʻo faʻatupuina se sao taua i matata e pei o vailaʻau, militeri, tekinolosi avanoa ma le inisinia o le siosiomaga. Faatasi ai ma i latou, o le tagata lava iasu'esu'eina ata eletiseva'a e mafai ona galue tutoatasi e aunoa ma se sapalai malosi faaopoopo fafo ua tosina atu le gauai tele i le fanua o le infrared detection ona o lona faatinoga tulaga ese (e pei o le malosi tutoatasi, lagona maualuga ma le mautu, ma isi). I le faʻatusatusaga, o meataalo faʻataʻitaʻiga faʻapitoa masani, e pei o le silicon-based poʻo narrowbandgap semiconductor-based infrared chips, e le gata e manaʻomia ai isi voltage faʻaituau e faʻaosoina ai le tuueseeseina o ave faʻataʻitaʻiga e maua ai photocurrents, ae manaʻomia foʻi faiga faʻamafanafana faaopoopo e faʻaitiitia ai le pisa vevela ma faʻaleleia le tali. O le mea lea, ua faigata ai ona faʻafeiloaʻi manatu fou ma manaʻoga o le isi augatupulaga o meataalo vaʻaia infrared i le lumanaʻi, e pei o le maualalo o le eletise, laʻititi laʻititi, tau maualalo ma le maualuga.

Talu ai nei, na fa'atūina ai e 'au su'esu'e mai Saina ma Suetena se pu'upu'u fa'ata'ita'i fa'ata'ita'iga fa'a-pu'upu'u (SWIR) e fa'atatau i ata tifaga/alumina/silikoni tioata graphene nanoribbon (GNR). I lalo o le a'afiaga tu'ufa'atasi o le fa'aogaina o le gating fa'apitoa e mafua mai i le feso'ota'iga fete'ena'i ma le eletise faufale, o le pu na fa'aalia ai le tali maualuga ma le fa'atinoina o le fa'atinoina i le leai o se fa'aituau. O le pu'upu'u photoelectric e iai le maualuga o le tali e pei o le 75.3 A/W i le fa'aogaina e le tagata lava ia, o le fua o le su'esu'eina o le 7.5 × 10¹⁴ Jones, ma le fa'aogaina o le quantum i fafo e latalata i le 104%, fa'aleleia le fa'atinoina o le fa'atinoina o le ituaiga tutusa o tupe meataalo fa'avae i se fa'amaumauga 7 poloaiga o le tele. E le gata i lea, i lalo o le auala masani o le taʻavale, o le tali a le chip, fua faatatau o le suʻesuʻeina, ma le faʻaogaina o le quantum i fafo e maualuga uma e pei o le 843 A / W, 10¹⁵ Jones, ma le 105% i le faasologa, o mea uma ia o tau sili ona maualuga o loʻo lipotia i suʻesuʻega o loʻo iai nei. I le taimi nei, o lenei suʻesuʻega na faʻaalia ai foʻi le faʻaogaina moni o le ata o le photoelectric detection chip i le matata o fesoʻotaʻiga mataʻutia ma faʻataʻitaʻiga infrared, e faʻamaonia ai lona gafatia tele.

Ina ia mafai ona suʻesuʻeina faʻapitoa le faʻatinoina o le photoelectric o le photodetector e faʻavae i luga o graphene nanoribbons / Al₂O₃ / tasi tioata tioata, suʻesuʻe suʻesuʻe lona static (curve-voltage curve) ma tali uiga mamana (curve-taimi). Ina ia iloilo faʻatulagaina uiga tali faʻapitoa o le graphene nanoribbon / Al₂O₃ / monocrystalline silicon heterostructure photodetector i lalo o voltage faʻaituau eseese, na fuaina e le au suʻesuʻe le tali malosi o le masini i le 0 V, -1 V, -3 V ma le -5 V faʻaituau, faatasi ai ma le malosi o le 8.15 μW / cm². O le photocurrent faʻateleina ma le faʻaituau faʻaituau ma faʻaalia se saoasaoa tali vave i voltage faʻaituau uma.

Mulimuli ane, na faia e le au suʻesuʻe se faiga faʻataʻitaʻiga ma ausia manuia le faʻaogaina o ata o le infrared puʻupuʻu galu. O lo'o fa'agaoioia le faiga i lalo ole fa'aituau e leai se fa'aituau ma e leai se malosi e fa'aaogaina. O le gafatia ata o le photodetector na iloiloina e faʻaaoga ai se matapulepule uliuli ma le mataitusi "T" mamanu (e pei ona faʻaalia i le Ata 1).

I le fa'ai'uga, o lenei su'esu'ega na fa'ataunu'uina ma le manuia ia photodetectors fa'aola e fa'avae i luga o graphene nanoribbons ma maua ai se fa'amaumauga maualuga le tali atu. I le taimi nei, na faʻaalia lelei e le au suʻesuʻe le fesoʻotaʻiga faʻapitoa ma faʻataʻitaʻiga gafatia o lenei meaphotodetector maualuga tali. O lenei ausiga su'esu'ega e le gata ina maua ai se faiga fa'atino mo le atina'eina o graphene nanoribbons ma masini optoelectronic fa'avae silicon, ae o lo'o fa'aalia ai fo'i a latou fa'atinoga sili ona lelei e pei o fa'ata'ita'i ata infrared e fa'aola e le tagata lava ia.