Infridhearg stairsneach ìosallorgaire-foto maoim-sneachda
An lorgaire-foto infridhearg maoim-sneachda (Lorgaire-foto APD) 's e clas deinnealan foto-dealain leth-chonnsachaidha bhios a’ toirt a-mach buannachd àrd tro bhuaidh ianachaidh bualadh, gus comas lorg beagan foton no eadhon foton singilte a choileanadh. Ach, ann an structaran lorgaire-foto APD àbhaisteach, bidh am pròiseas sgapadh giùlain neo-chothromach ag adhbhrachadh call lùtha, agus mar sin feumaidh bholtaids stairsneach an t-slèibhe-sneachda ruighinn 50-200 V. Tha seo a’ cur iarrtasan nas àirde air bholtaids dràibhidh an inneil agus dealbhadh cuairt leughaidh, ag àrdachadh chosgaisean agus a’ cuingealachadh thagraidhean nas fharsainge.
O chionn ghoirid, tha rannsachadh Sìneach air structar ùr a mholadh airson lorgaire maoim-sneachda faisg air infridhearg le bholtaids stairsneach maoim-sneachda ìosal agus cugallachd àrd. Stèidhichte air an homojunction fèin-dopaidh den t-sreath atamach, bidh an lorgaire foto maoim-sneachda a’ fuasgladh an sgapadh cronail air adhbhrachadh le staid locht eadar-aghaidh nach gabh a sheachnadh ann an heterojunction. Aig an aon àm, thathas a’ cleachdadh an raon dealain “buaic” ionadail làidir air adhbhrachadh le briseadh co-chothromachd eadar-theangachaidh gus an eadar-obrachadh coulomb eadar giùlan a neartachadh, an sgapadh a tha fo smachd modh phonon far-phlèana a chumail fodha, agus èifeachdas dùblachaidh àrd a choileanadh de giùlan neo-chothromach. Aig teòthachd an t-seòmair, tha an lùth stairsneach faisg air a’ chrìoch teòiridheach Eg (is e Eg beàrn còmhlan an leth-chonnsachaidh) agus tha cugallachd lorg an lorgaire maoim-sneachda infridhearg suas ri ìre 10000 photon.
Tha an sgrùdadh seo stèidhichte air homojunction tungsten diselenide (WSe₂) fèin-dhopaichte ann an sreath atamach (chalcogenide meatailt gluasaid dà-thaobhach, TMD) mar mheadhan buannachd airson maoim-sneachda giùlain luchd. Tha am briseadh co-chothromachd eadar-theangachaidh fànais air a choileanadh le bhith a’ dealbhadh mùthadh ceum topagrafaireachd gus raon dealain “spìc” ionadail làidir adhbhrachadh aig eadar-aghaidh homojunction a’ mhutant.
A bharrachd air sin, faodaidh an tighead atamach an uidheam sgapadh a tha fo smachd modh a’ phonon a chumail fodha, agus pròiseas luathachaidh is iomadachaidh giùlan neo-chothromach a thoirt gu buil le call glè ìosal. Bheir seo lùth stairsneach an t-sneachda-sneachda aig teòthachd an t-seòmair faisg air a’ chrìoch teòiridheach i.e. beàrn-chòmhlain an stuth leth-chonnsachaidh, m.e. Chaidh bholtadh stairsneach an t-sneachda-sneachda a lùghdachadh bho 50 V gu 1.6 V, a’ leigeil leis an luchd-rannsachaidh cuairtean didseatach ìosal-bholtachd aibidh a chleachdadh gus an t-sneachda-sneachda a dhràibheadh.lorgaire-fotoa bharrachd air diodes agus transistors dràibhidh. Tha an sgrùdadh seo a’ tuigsinn tionndadh agus cleachdadh èifeachdach lùth giùlain neo-chothromach tro dhealbhadh buaidh iomadachaidh maoim-sneachda aig ìre ìosal, a bheir sealladh ùr airson leasachadh an ath ghinealach de theicneòlas lorg infridhearg maoim-sneachda aig ìre ìosal agus buannachd àrd.
Àm puist: 16 Giblean 2025