குறைந்த பரிமாண பனிச்சரிவு ஒளிக்கற்றை கண்டுபிடிப்பான் பற்றிய புதிய ஆராய்ச்சி
குறைந்த-ஒளி இமேஜிங், ரிமோட் சென்சிங் மற்றும் டெலிமெட்ரி, அத்துடன் குவாண்டம் தொடர்பு போன்ற துறைகளில் சில-ஃபோட்டான் அல்லது ஒற்றை-ஃபோட்டான் தொழில்நுட்பங்களின் உயர்-உணர்திறன் கண்டறிதல் குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில், பனிச்சரிவு ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்கள் (APD) அவற்றின் சிறிய அளவு, அதிக செயல்திறன் மற்றும் எளிதான ஒருங்கிணைப்பு காரணமாக ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதன ஆராய்ச்சித் துறையில் ஒரு முக்கிய திசையாக மாறியுள்ளன. சிக்னல்-க்கு-இரைச்சல் விகிதம் (SNR) என்பது APD ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளரின் ஒரு முக்கிய குறிகாட்டியாகும், இதற்கு அதிக ஆதாயம் மற்றும் குறைந்த இருண்ட மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது. இரு பரிமாண (2D) பொருள் வான் டெர் வால்ஸ் ஹீட்டோரோஜங்ஷன்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சி உயர்-செயல்திறன் APDகளின் வளர்ச்சியில் பரந்த வாய்ப்புகளைக் காட்டுகிறது. சீனாவைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இருமுனை இரு-பரிமாண குறைக்கடத்தி பொருள் WSe₂ ஐ ஒளிக்கதிர் பொருளாகத் தேர்ந்தெடுத்து Pt/WSe₂/Ni கட்டமைப்பை கவனமாகத் தயாரித்தனர்.APD ஃபோட்டோடெடெக்டர்பாரம்பரிய APD இன் உள்ளார்ந்த ஆதாய இரைச்சல் சிக்கலைத் தீர்க்க சிறந்த பொருந்தக்கூடிய வேலை செயல்பாட்டுடன்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முன்மொழிந்துள்ளனர்பனிச்சரிவு ஒளிக்கண்டறிப்பான்Pt/WSe₂/Ni கட்டமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, அறை வெப்பநிலையில் fW மட்டத்தில் மிகவும் பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளை மிகவும் உணர்திறன் மிக்க கண்டறிதலை அடைகிறது. சிறந்த மின் பண்புகளைக் கொண்ட இரு பரிமாண குறைக்கடத்திப் பொருள் WSe₂ ஐத் தேர்ந்தெடுத்து, அதை Pt மற்றும் Ni மின்முனைப் பொருட்களுடன் இணைத்து ஒரு புதிய வகை பனிச்சரிவு ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளரை வெற்றிகரமாக உருவாக்கினர். Pt, WSe₂ மற்றும் Ni ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பணிச் செயல்பாட்டை துல்லியமாக மேம்படுத்துவதன் மூலம், ஒளிக்கதிர் கேரியர்களைத் தேர்ந்தெடுத்து கடந்து செல்ல அனுமதிக்கும் அதே வேளையில் இருண்ட கேரியர்களைத் திறம்படத் தடுக்கக்கூடிய ஒரு போக்குவரத்து பொறிமுறை வடிவமைக்கப்பட்டது. இந்த பொறிமுறையானது கேரியர் தாக்க அயனியாக்கத்தால் ஏற்படும் அதிகப்படியான சத்தத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது, இதனால் ஃபோட்டோடெக்டர் மிகக் குறைந்த இரைச்சல் மட்டத்தில் அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஆப்டிகல் சிக்னல் கண்டறிதலை அடைய உதவுகிறது.
இந்த ஆய்வு, செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் பொருட்கள் பொறியியல் மற்றும் இடைமுக உகப்பாக்கத்தின் முக்கிய பங்கை நிரூபிக்கிறது.போட்டோடெக்டர்கள். மின்முனைகள் மற்றும் இரு பரிமாணப் பொருட்களின் தனித்துவமான வடிவமைப்பு மூலம், இருண்ட கேரியர்களின் கவச விளைவு அடையப்பட்டது, இது சத்தம் குறுக்கீட்டைக் கணிசமாகக் குறைத்து கண்டறிதல் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறது. இந்த டிடெக்டரின் செயல்திறன் அதன் ஒளிமின்னழுத்த பண்புகளில் பிரதிபலிக்கிறது மட்டுமல்லாமல், பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளையும் கொண்டுள்ளது. அறை வெப்பநிலையில் இருண்ட மின்னோட்டத்தை திறம்பட தடுப்பது மற்றும் ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட கேரியர்களை திறம்பட உறிஞ்சுவதன் மூலம், இந்த ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு, வானியல் கண்காணிப்பு மற்றும் ஒளியியல் தொடர்பு போன்ற துறைகளில் பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இந்த ஆராய்ச்சி சாதனை குறைந்த பரிமாண பொருள் ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களின் வளர்ச்சிக்கு புதிய யோசனைகளை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், உயர் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த சக்தி கொண்ட ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் எதிர்கால ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கான புதிய குறிப்புகளையும் வழங்குகிறது.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-27-2025