குறைந்த வரம்பு அகச்சிவப்பு பனிச்சரிவு ஒளி உணரி

குறைந்த வரம்பு அகச்சிவப்புபனிச்சரிவு ஒளி உணரி

அகச்சிவப்பு பனிச்சரிவு ஒளி உணரி (APD ஒளி உணரி) என்பது ஒரு வகைகுறைக்கடத்தி ஒளிமின்னியல் சாதனங்கள்மோதல் அயனியாக்க விளைவின் மூலம் அதிக ஆதாயத்தை உருவாக்கி, சில ஃபோட்டான்கள் அல்லது ஒற்றை ஃபோட்டான்களைக் கூட கண்டறியும் திறனை அடைய முடியும். இருப்பினும், வழக்கமான APD ஃபோட்டோடிடெக்டர் கட்டமைப்புகளில், சமநிலையற்ற கேரியர் சிதறல் செயல்முறை ஆற்றல் இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, அதனால் அவலான்ச் வரம்பு மின்னழுத்தம் பொதுவாக 50-200 V ஐ அடைய வேண்டியுள்ளது. இது சாதனத்தின் இயக்க மின்னழுத்தம் மற்றும் வாசிப்புச் சுற்று வடிவமைப்பில் அதிக தேவைகளை ஏற்படுத்துகிறது, செலவுகளை அதிகரித்து, பரந்த பயன்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

சமீபத்தில், சீன ஆராய்ச்சி ஒன்று, குறைந்த அவலான்ச் வரம்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒரு புதிய அவலான்ச் அகச்சிவப்பு உணரியின் கட்டமைப்பை முன்மொழிந்துள்ளது. அணு அடுக்கின் சுய-ஊட்டமளிப்பு ஹோமோஜங்ஷனை அடிப்படையாகக் கொண்டு, இந்த அவலான்ச் ஒளி உணரியானது, ஹெட்டிரோஜங்ஷனில் தவிர்க்க முடியாத இடைமுகக் குறைபாடு நிலையால் தூண்டப்படும் தீங்கு விளைவிக்கும் சிதறலைத் தீர்க்கிறது. அதே நேரத்தில், இடமாற்ற சமச்சீர் முறிவினால் தூண்டப்படும் வலுவான உள்ளூர் "உச்ச" மின்புலமானது, கேரியர்களுக்கு இடையேயான கூலும் இடைவினையை மேம்படுத்தவும், தளத்திற்கு வெளியே உள்ள ஃபோனான் முறை ஆதிக்கம் செலுத்தும் சிதறலை அடக்கவும், மற்றும் சமநிலையற்ற கேரியர்களின் அதிக இரட்டிப்புத் திறனை அடையவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அறை வெப்பநிலையில், வரம்பு ஆற்றலானது கோட்பாட்டு வரம்பான Eg-க்கு (Eg என்பது குறைக்கடத்தியின் பட்டை இடைவெளி) அருகில் உள்ளது மற்றும் அகச்சிவப்பு அவலான்ச் உணரியின் கண்டறிதல் உணர்திறன் 10,000 ஃபோட்டான் நிலை வரை உள்ளது.

இந்த ஆய்வு, மின்னூட்டக் கடத்திப் பனிச்சரிவுகளுக்கான ஒரு பெருக்க ஊடகமாக, அணு அடுக்கு சுய-ஊட்டமளிக்கப்பட்ட டங்ஸ்டன் டைசெலினைடு (WSe₂) ஒருபடித்தான சந்திப்பை (இருபரிமாண இடைநிலை உலோக சால்கோஜனைடு, TMD) அடிப்படையாகக் கொண்டது. உருமாற்றப்பட்ட ஒருபடித்தான சந்திப்பு இடைமுகத்தில் ஒரு வலிமையான உள்ளூர் "முள்" மின்புலத்தைத் தூண்டுவதற்காக, ஒரு நிலப்பரப்புப் படிநிலை உருமாற்றத்தை வடிவமைப்பதன் மூலம் இடஞ்சார்ந்த இடமாற்றச் சமச்சீர் முறிவு அடையப்படுகிறது.

மேலும், அணுவின் தடிமன், ஃபோனான் பயன்முறையால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படும் சிதறல் பொறிமுறையை அடக்கி, மிகக் குறைந்த இழப்புடன் சமநிலையற்ற கேரியர்களின் முடுக்கம் மற்றும் பெருக்கச் செயல்முறையை உணரச் செய்கிறது. இது அறை வெப்பநிலையில் பனிச்சரிவு தொடக்க ஆற்றலை, கோட்பாட்டு வரம்பான குறைக்கடத்திப் பொருளின் பட்டை இடைவெளி Eg-க்கு அருகில் கொண்டுவருகிறது. பனிச்சரிவு தொடக்க மின்னழுத்தம் 50 V-இலிருந்து 1.6 V-ஆகக் குறைக்கப்பட்டது, இது பனிச்சரிவை இயக்குவதற்கு முதிர்ந்த குறைந்த மின்னழுத்த டிஜிட்டல் சுற்றுகளைப் பயன்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது.ஒளி உணரிமேலும் டையோடுகள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்களையும் இயக்குகிறது. இந்த ஆய்வு, குறைந்த வரம்பு பனிச்சரிவு பெருக்க விளைவின் வடிவமைப்பின் மூலம் சமநிலையற்ற கேரியர் ஆற்றலின் திறமையான மாற்றம் மற்றும் பயன்பாட்டை உணர்ந்து செயல்படுத்துகிறது, இது அடுத்த தலைமுறை அதிக உணர்திறன், குறைந்த வரம்பு மற்றும் அதிக ஆதாயம் கொண்ட பனிச்சரிவு அகச்சிவப்பு கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு புதிய கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.