Fèin-stiùirichte àrd-choileanaidhlorgaire-foto infridhearg
infridhearglorgaire-fotoTha feartan aige leithid comas làidir an-aghaidh bacadh, comas làidir aithneachadh targaid, obrachadh anns a h-uile sìde agus deagh fhalach. Tha e a’ cluich pàirt a tha a’ sìor fhàs cudromach ann an raointean leithid leigheas, armachd, teicneòlas fànais agus innleadaireachd àrainneachd. Nam measg, tha an fèin-stiùirichelorg foto-dealainTha sgolp as urrainn obrachadh gu neo-eisimeileach às aonais solar cumhachd a bharrachd bhon taobh a-muigh air aire mhòr a tharraing ann an raon lorg infridhearg air sgàth a choileanadh sònraichte (leithid neo-eisimeileachd lùtha, cugallachd agus seasmhachd àrd, msaa.). An coimeas ri sin, chan e a-mhàin gu bheil feum aig sgolpaichean lorg foto-dealain traidiseanta, leithid sgolpaichean infridhearg stèidhichte air silicon no sgolpaichean leth-chonnsachaidh stèidhichte air beàrn cumhang, air bholtaids claonadh a bharrachd gus dealachadh luchd-giùlain foto-ghinte a stiùireadh gus sruthan foto a thoirt gu buil, ach feumaidh iad cuideachd siostaman fuarachaidh a bharrachd gus fuaim teirmeach a lughdachadh agus freagairteachd a leasachadh. Mar sin, tha e air fàs duilich coinneachadh ri bun-bheachdan agus riatanasan ùra an ath ghinealaich de sgolpaichean lorg infridhearg san àm ri teachd, leithid caitheamh cumhachd ìosal, meud beag, cosgais ìosal agus coileanadh àrd.
O chionn ghoirid, tha sgiobaidhean rannsachaidh à Sìona agus an t-Suain air moladh a dhèanamh air sliseag lorgaidh foto-dealain ùr-nodha fèin-stiùirichte infridhearg tonn-ghoirid (SWIR) stèidhichte air filmichean nanoribbon graphene (GNR) / alumina / silicon criostail singilte. Fo bhuaidh còmhla a’ bhuaidh geataidh optigeach air a bhrosnachadh leis an eadar-aghaidh heterogeneous agus an raon dealain togte, sheall a’ chip freagairt agus coileanadh lorg fìor àrd aig bholtadh claonadh neoni. Tha ìre freagairt A aig a’ chip lorgaidh foto-dealain cho àrd ri 75.3 A / W ann am modh fèin-stiùirichte, ìre lorg de 7.5 × 10¹⁴ Jones, agus èifeachdas cuantamach taobh a-muigh faisg air 104%, a’ leasachadh coileanadh lorg an aon sheòrsa de sliseagan stèidhichte air silicon le clàr 7 òrdughan meud. A bharrachd air an sin, fon mhodh dràibhidh àbhaisteach, tha ìre freagairt a’ chip, ìre lorg, agus èifeachdas cuantamach taobh a-muigh uile cho àrd ri 843 A / W, 10¹⁵ Jones, agus 105% fa leth, agus is iad sin uile na luachan as àirde a chaidh aithris ann an rannsachadh gnàthach. Aig an aon àm, sheall an rannsachadh seo cuideachd mar a ghabhas a’ chip lorgaidh foto-electric a chur an sàs san t-saoghal fhìor ann an raointean conaltraidh optigeach agus ìomhaighean infridhearg, a’ soilleireachadh a chomas mòr airson a chur an sàs.
Gus sgrùdadh siostamach a dhèanamh air coileanadh foto-eileagtronaigeach an lorgaire-foto stèidhichte air ribbanan nano grafaein /Al₂O₃/ sileacon criostail singilte, rinn luchd-rannsachaidh deuchainn air na freagairtean feart statach (lùb sruth-bholtaids) agus fiùghantach aige (lùb sruth-ùine). Gus measadh siostamach a dhèanamh air feartan freagairt optigeach an lorgaire-foto heterostructar hetero sileacon monocrystalline nano-ribean grafaein /Al₂O₃/ fo bholtaids claonaidh eadar-dhealaichte, thomhais luchd-rannsachaidh freagairt sruth fiùghantach an inneil aig claonaidhean 0 V, -1 V, -3 V agus -5 V, le dùmhlachd cumhachd optigeach de 8.15 μW/cm². Bidh an sruth-foto ag àrdachadh leis a’ chlaonadh cùil agus a’ sealltainn astar freagairt luath aig a h-uile bholtaids claonaidh.
Mu dheireadh, chruthaich an luchd-rannsachaidh siostam ìomhaighean agus choilean iad gu soirbheachail ìomhaighean fèin-chumhachdach de infridhearg tonn-ghoirid. Bidh an siostam ag obair fo chlaonadh neoni agus chan eil e a’ caitheamh lùtha idir. Chaidh comas ìomhaighean an lorgaire-foto a mheasadh le bhith a’ cleachdadh masg dubh leis a’ phàtran litreach “T” (mar a chithear ann am Figear 1).
Mar cho-dhùnadh, shoirbhich leis an rannsachadh seo lorgairean-foto fèin-chumhachdach a dhèanamh stèidhichte air riobanan nano graphene agus choilean iad ìre freagairt àrd a bhris clàr. Aig an aon àm, sheall an luchd-rannsachaidh gu soirbheachail comasan conaltraidh optigeach agus ìomhaighean an seo.lorgaire-foton freagairteach gu mathChan e a-mhàin gu bheil an coileanadh rannsachaidh seo a’ toirt seachad dòigh-obrach phractaigeach airson leasachadh riobanan nano graphene agus innealan optoelectronic stèidhichte air silicon, ach tha e cuideachd a’ sealltainn an coileanadh sàr-mhath mar lorgairean-foto infridhearg tonn-ghoirid fèin-chumhachdach.
Àm puist: 28 Giblean 2025