குறைந்த வாசல் அகச்சிவப்பு பனிச்சரிவு ஒளிக்கற்றை

குறைந்த வரம்பு அகச்சிவப்புபனிச்சரிவு ஒளிக்கண்டறிப்பான்

அகச்சிவப்பு பனிச்சரிவு ஒளிக்கற்றை (APD ஒளிக்கற்றை) என்பது ஒரு வகுப்புகுறைக்கடத்தி ஒளிமின்னழுத்த சாதனங்கள்மோதல் அயனியாக்கம் விளைவு மூலம் அதிக லாபத்தை உருவாக்குகின்றன, இதனால் சில ஃபோட்டான்கள் அல்லது ஒற்றை ஃபோட்டான்களின் கண்டறிதல் திறனை அடைய முடியும். இருப்பினும், வழக்கமான APD ஃபோட்டோடெக்டர் கட்டமைப்புகளில், சமநிலையற்ற கேரியர் சிதறல் செயல்முறை ஆற்றல் இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது பனிச்சரிவு வரம்பு மின்னழுத்தம் பொதுவாக 50-200 V ஐ அடைய வேண்டும். இது சாதனத்தின் டிரைவ் மின்னழுத்தம் மற்றும் ரீட்அவுட் சர்க்யூட் வடிவமைப்பில் அதிக கோரிக்கைகளை வைக்கிறது, செலவுகளை அதிகரிக்கிறது மற்றும் பரந்த பயன்பாடுகளை கட்டுப்படுத்துகிறது.

சமீபத்தில், சீன ஆராய்ச்சி, குறைந்த பனிச்சரிவு வரம்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிக உணர்திறன் கொண்ட பனிச்சரிவு அருகே அகச்சிவப்பு கண்டறிபவரின் புதிய கட்டமைப்பை முன்மொழிந்துள்ளது. அணு அடுக்கின் சுய-ஊக்கமருந்து ஹோமோஜங்க்ஷனின் அடிப்படையில், பனிச்சரிவு ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான், ஹீட்டோரோஜங்க்ஷனில் தவிர்க்க முடியாத இடைமுகக் குறைபாடு நிலையால் தூண்டப்படும் தீங்கு விளைவிக்கும் சிதறலைத் தீர்க்கிறது. இதற்கிடையில், மொழிபெயர்ப்பு சமச்சீர் முறிவு மூலம் தூண்டப்படும் வலுவான உள்ளூர் "உச்ச" மின்சார புலம், கேரியர்களுக்கு இடையிலான கூலம்ப் தொடர்புகளை மேம்படுத்தவும், ஆஃப்-பிளேன் ஃபோனான் பயன்முறை ஆதிக்கம் செலுத்தும் சிதறலை அடக்கவும், சமநிலையற்ற கேரியர்களின் உயர் இரட்டிப்பு செயல்திறனை அடையவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அறை வெப்பநிலையில், வாசல் ஆற்றல் கோட்பாட்டு வரம்புக்கு அருகில் உள்ளது எ.கா. (எ.கா. குறைக்கடத்தியின் பட்டை இடைவெளி) மற்றும் அகச்சிவப்பு பனிச்சரிவு கண்டறிபவரின் கண்டறிதல் உணர்திறன் 10000 ஃபோட்டான் நிலை வரை உள்ளது.

இந்த ஆய்வு, சார்ஜ் கேரியர் பனிச்சரிவுகளுக்கான ஆதாய ஊடகமாக அணு-அடுக்கு சுய-டோப் செய்யப்பட்ட டங்ஸ்டன் டைசெலனைடு (WSe₂) ஹோமோஜங்க்ஷன் (இரு பரிமாண டிரான்சிஷன் மெட்டல் சால்கோஜெனைடு, TMD) அடிப்படையிலானது. விகாரமான ஹோமோஜங்க்ஷன் இடைமுகத்தில் ஒரு வலுவான உள்ளூர் "ஸ்பைக்" மின்சார புலத்தைத் தூண்டுவதற்கு ஒரு நிலப்பரப்பு படி மாற்றத்தை வடிவமைப்பதன் மூலம் இடஞ்சார்ந்த மொழிபெயர்ப்பு சமச்சீர் முறிவு அடையப்படுகிறது.

கூடுதலாக, அணு தடிமன் ஃபோனான் பயன்முறையால் ஆதிக்கம் செலுத்தும் சிதறல் பொறிமுறையை அடக்க முடியும், மேலும் மிகக் குறைந்த இழப்புடன் சமநிலையற்ற கேரியரின் முடுக்கம் மற்றும் பெருக்கல் செயல்முறையை உணர முடியும். இது அறை வெப்பநிலையில் பனிச்சரிவு வாசல் ஆற்றலை கோட்பாட்டு வரம்பிற்கு அருகில் கொண்டுவருகிறது, அதாவது குறைக்கடத்தி பொருள் பட்டை இடைவெளி எ.கா. பனிச்சரிவு வாசல் மின்னழுத்தம் 50 V இலிருந்து 1.6 V ஆகக் குறைக்கப்பட்டது, இதனால் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பனிச்சரிவை இயக்க முதிர்ந்த குறைந்த மின்னழுத்த டிஜிட்டல் சுற்றுகளைப் பயன்படுத்த அனுமதித்தனர்.ஒளிக்கண்டறிப்பான்அத்துடன் டிரைவ் டையோட்கள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள். இந்த ஆய்வு, குறைந்த வாசல் பனிச்சரிவு பெருக்கல் விளைவை வடிவமைப்பதன் மூலம் சமநிலையற்ற கேரியர் ஆற்றலின் திறமையான மாற்றம் மற்றும் பயன்பாட்டை உணர்த்துகிறது, இது அடுத்த தலைமுறையின் அதிக உணர்திறன், குறைந்த வாசல் மற்றும் அதிக ஆதாய பனிச்சரிவு அகச்சிவப்பு கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு புதிய முன்னோக்கை வழங்குகிறது.