குறைந்த பரிமாண பனிச்சரிவு ஒளி உணரி குறித்த புதிய ஆராய்ச்சி

குறைந்த பரிமாண பனிச்சரிவு ஒளி உணரி குறித்த புதிய ஆராய்ச்சி

குறைந்த ஒளிப் படமாக்கம், தொலை உணர்தல் மற்றும் தொலை அளவியல், அத்துடன் குவாண்டம் தொடர்பு போன்ற துறைகளில், சில-ஃபோட்டான் அல்லது ஒற்றை-ஃபோட்டான் தொழில்நுட்பங்களின் உயர்-உணர்திறன் கண்டறிதல் குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றுள், அவலான்ச் ஃபோட்டோடிடெக்டர்கள் (APD) அவற்றின் சிறிய அளவு, உயர் செயல்திறன் மற்றும் எளிதான ஒருங்கிணைப்பு காரணமாக ஒளியியல் மின்னணு சாதன ஆராய்ச்சித் துறையில் ஒரு முக்கிய திசையாக மாறியுள்ளன. சிக்னல்-டு-நாய்ஸ் ரேஷியோ (SNR) என்பது APD ஃபோட்டோடிடெக்டரின் ஒரு முக்கிய குறிகாட்டியாகும், இதற்கு உயர் ஆதாயம் மற்றும் குறைந்த இருள் மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது. இரு பரிமாண (2D) பொருள் வான் டெர் வால்ஸ் ஹெட்டரோஜங்ஷன்கள் மீதான ஆராய்ச்சி, உயர் செயல்திறன் கொண்ட APD-களின் வளர்ச்சியில் பரந்த வாய்ப்புகளைக் காட்டுகிறது. சீனாவைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், இருமுனை இரு பரிமாண குறைக்கடத்திப் பொருளான WSe₂-ஐ ஒளி உணர்திறன் பொருளாகத் தேர்ந்தெடுத்து, Pt/WSe₂/Ni கட்டமைப்பை கவனமாகத் தயாரித்தனர்.APD ஒளி உணரிபாரம்பரிய APD-யின் உள்ளார்ந்த ஆதாய இரைச்சல் சிக்கலைத் தீர்க்க, மிகச்சரியாகப் பொருந்தும் பணிச் செயல்பாட்டுடன்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முன்மொழிவை முன்வைத்துள்ளனர்பனிச்சரிவு ஒளி உணரிPt/WSe₂/Ni கட்டமைப்பின் அடிப்படையில், அறை வெப்பநிலையில் fW மட்டத்தில் மிகவும் பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளை அதிக உணர்திறனுடன் கண்டறிவதை அவர்கள் சாதித்தனர். சிறந்த மின் பண்புகளைக் கொண்ட இரு பரிமாண குறைக்கடத்திப் பொருளான WSe₂-ஐ அவர்கள் தேர்ந்தெடுத்து, அதை Pt மற்றும் Ni மின்முனைப் பொருட்களுடன் இணைத்து ஒரு புதிய வகை அவலான்ச் ஒளி உணரியை வெற்றிகரமாக உருவாக்கினர். Pt, WSe₂ மற்றும் Ni ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேலைச் செயல்பாட்டுப் பொருத்தத்தை துல்லியமாக மேம்படுத்துவதன் மூலம், இருள் கேரியர்களை திறம்படத் தடுக்கும் அதே வேளையில், ஒளி உருவாக்கப்பட்ட கேரியர்களைத் தேர்ந்தெடுத்து கடந்து செல்ல அனுமதிக்கும் ஒரு கடத்தல் பொறிமுறை வடிவமைக்கப்பட்டது. இந்த பொறிமுறை, கேரியர் தாக்க அயனியாக்கத்தால் ஏற்படும் அதிகப்படியான இரைச்சலைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது, இதன் மூலம் ஒளி உணரியானது மிகக் குறைந்த இரைச்சல் மட்டத்தில் அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒளியியல் சமிக்ஞை கண்டறிதலை அடைய உதவுகிறது.

செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் பொருள் பொறியியல் மற்றும் இடைமுக உகப்பாக்கத்தின் முக்கியப் பங்கை இந்த ஆய்வு நிரூபிக்கிறது.போட்டோடெக்டர்கள்மின்முனைகள் மற்றும் இருபரிமாணப் பொருட்களின் நுட்பமான வடிவமைப்பின் மூலம், இருள் கடத்திகளின் தடுப்பு விளைவு அடையப்பட்டது. இது இரைச்சல் குறுக்கீட்டைக் கணிசமாகக் குறைத்து, கண்டறியும் திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறது. இந்தக் கண்டறியும் கருவியின் செயல்திறன் அதன் ஒளிமின்னியல் பண்புகளில் மட்டும் பிரதிபலிக்கவில்லை, மாறாக பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளையும் கொண்டுள்ளது. அறை வெப்பநிலையில் இருள் மின்னோட்டத்தைத் திறம்படத் தடுப்பதாலும், ஒளி உருவாக்கப்பட்ட கடத்திகளைத் திறமையாக உறிஞ்சுவதாலும், இந்த ஒளிக்கண்டறியும் கருவியானது சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு, வானியல் ஆய்வு மற்றும் ஒளியியல் தொடர்பு போன்ற துறைகளில் உள்ள பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக உள்ளது. இந்த ஆராய்ச்சிச் சாதனை, குறைந்த பரிமாணப் பொருள் ஒளிக்கண்டறியும் கருவிகளின் வளர்ச்சிக்கு புதிய யோசனைகளை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், உயர் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மின்சக்தி கொண்ட ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களின் எதிர்கால ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கு புதிய குறிப்புகளையும் வழங்குகிறது.