Enfrawouj papòt bafotodetektè avalanch
Fotodetektè avalanch enfrawouj la (Fotodetektè APD) se yon klas nanaparèy fotoelektrik semi-kondiktèki pwodui gwo benefis atravè efè iyonizasyon kolizyon an, pou rive nan kapasite deteksyon kèk foton oswa menm foton endividyèl. Sepandan, nan estrikti fotodetektè APD konvansyonèl yo, pwosesis dispèsyon transpòtè ki pa an ekilib la mennen nan pèt enèji, sa vle di vòltaj papòt avalanch lan anjeneral bezwen rive nan 50-200 V. Sa mete plis demand sou vòltaj kondwi aparèy la ak konsepsyon sikwi lekti a, sa ki ogmante pri yo epi limite aplikasyon ki pi laj yo.
Dènyèman, rechèch Chinwa yo te pwopoze yon nouvo estrikti pou detektè avalanch tou pre enfrawouj ak yon vòltaj papòt avalanch ki ba epi yon sansiblite ki wo. Baze sou omojonksyon oto-dopan kouch atomik la, fotodetektè avalanch lan rezoud pwoblèm dispèsyon danjere ki pwovoke pa eta defo entèfas ki inevitab nan eterojonksyon. Pandansetan, fò chan elektrik "pik" lokal ki pwovoke pa kraze simetri translasyon an itilize pou amelyore entèraksyon koulomb ant transpòtè yo, siprime dispèsyon domine pa mòd fonon andeyò plan an, epi reyalize yon efikasite doublaj segondè nan transpòtè ki pa an ekilib. Nan tanperati chanm, enèji papòt la toupre limit teyorik Eg a (Eg se espas bann semi-kondiktè a) epi sansiblite deteksyon detektè avalanch enfrawouj la rive jiska 10000 foton.
Etid sa a baze sou omojonksyon tengstèn diselenid (WSe₂) oto-dope kouch atomik (kalkogenid metal tranzisyon bidimensyonèl, TMD) kòm yon mwayen gen pou avalanch transpòtè chaj. Kraze simetri translasyon espasyal la reyalize lè yo konsepsyon yon mitasyon etap topografi pou pwovoke yon chan elektrik lokal "pik" fò nan koòdone omojonksyon mutan an.
Anplis de sa, epesè atomik la ka siprime mekanis dispèsyon ki domine pa mòd fonon an, epi reyalize pwosesis akselerasyon ak miltiplikasyon transpòtè ki pa an ekilib ak pèt ki ba anpil. Sa pote enèji papòt avalanch lan nan tanperati chanm toupre limit teyorik la, sa vle di espas bann materyèl semi-kondiktè a. Pa egzanp, vòltaj papòt avalanch lan te redwi soti nan 50 V a 1.6 V, sa ki pèmèt chèchè yo itilize sikui dijital ba-vòltaj ki byen devlope pou kondwi avalanch lan.fotodetektèosi byen ke dyòd kondwi ak tranzistò. Etid sa a reyalize konvèsyon efikas ak itilizasyon enèji transpòtè ki pa an ekilib atravè konsepsyon efè miltiplikasyon avalanch ki ba, ki bay yon nouvo pèspektiv pou devlopman pwochen jenerasyon teknoloji deteksyon avalanch enfrawouj ki trè sansib, ba ak gwo gen.
Dat piblikasyon: 16 avril 2025