စိတ်ကြွနှစ်ဘက်မြင်နှင်းမုန်တိုင်း ဓါတ်ပုံဖမ်းစက်
စိတ်ကြွနှစ်ဘက်မြင် နှင်းပြိုကျသည့် ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာ (APD ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာ) အလွန်နိမ့်သော ဆူညံသံနှင့် အာရုံခံနိုင်စွမ်း မြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှုကို ရရှိသည်။
ဖိုတွန်အနည်းငယ် သို့မဟုတ် ဖိုတွန်တစ်ခုတည်းကိုပင် အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှုတွင် အားနည်းသောအလင်းပုံရိပ်ဖော်ခြင်း၊ အဝေးမှ အာရုံခံခြင်းနှင့် တယ်လီမီတာနှင့် ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးတို့ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် အရေးကြီးသောအသုံးချပရိုဂရမ်အလားအလာများရှိသည်။ ၎င်းတို့တွင် သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားပြီး ပေါင်းစပ်ရလွယ်ကူသော လက္ခဏာများကြောင့် optoelectronic စက်သုတေသနနယ်ပယ်တွင် အရေးကြီးသော ဦးတည်ချက်တစ်ခုဖြစ်လာသည်။ signal-to-noise ratio (SNR) သည် APD photodetector ၏ အရေးကြီးသော ညွှန်ပြချက်ဖြစ်ပြီး၊ မြင့်မားစွာရရှိရန်နှင့် မှောင်သောလျှပ်စီးကြောင်းများ လိုအပ်ပါသည်။ Van der Waals ၏ သုတေသနသည် နှစ်ဘက်မြင် (2D) ပစ္စည်းများ၏ ကွဲပြားသော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် APD များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် ကျယ်ပြန့်သော အလားအလာများကို ပြသသည်။ တရုတ်မှ သုတေသီများသည် စိတ်ကြွနှစ်ဘက်မြင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း WSe₂ ကို ဓါတ်ပုံများ အာရုံခံပစ္စည်းအဖြစ် ရွေးချယ်ကာ ရိုးရာ APD ဓာတ်ပုံစက်၏ မွေးရာပါ ဆူညံသံပြဿနာကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် Pt/Wse₂/Ni တည်ဆောက်ပုံပါရှိသော APD photodetector ဖြင့် စေ့စပ်သေချာစွာ ပြင်ဆင်ထားပါသည်။
သုတေသနအဖွဲ့သည် အခန်းအပူချိန်တွင် fW အဆင့်တွင် အလွန်အားနည်းသော အလင်းအချက်ပြမှုများကို အလွန်အမင်း ထိလွယ်ရှလွယ်သိရှိနိုင်စေသည့် Pt/Wse₂/Ni တည်ဆောက်ပုံကို အခြေခံ၍ နှင်းလျှောပစ်ဓာတ်ပုံdetector တစ်ခုကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့် နှစ်ဖက်မြင်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း WSe₂၊ နှင့် Pt နှင့် Ni လျှပ်ကူးပစ္စည်းတို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် avalanche photodetector အမျိုးအစားအသစ်ကို အောင်မြင်စွာတီထွင်နိုင်စေရန်အတွက် ရွေးချယ်ခဲ့ကြသည်။ Pt၊ WSe₂ နှင့် Ni တို့ကြား လိုက်ဖက်သော အလုပ်လုပ်ဆောင်ချက်ကို တိကျစွာ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ ဓာတ်ပုံထုတ်လုပ်ထားသော သယ်ဆောင်သူများကို ရွေးချယ်ခွင့်ပြုပြီး မှောင်မိုက်သော သယ်ဆောင်သူများကို ထိထိရောက်ရောက် ပိတ်ဆို့နိုင်သည့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးယန္တရားကို ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ဤယန္တရားသည် carrier impact ionization ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် အလွန်အကျွံဆူညံသံများကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးကာ photodetector သည် အလွန်အမင်းအထိခိုက်မခံသော optical signal detection ကို အလွန်နည်းသော noise အဆင့်တွင် ရရှိနိုင်ပါသည်။
ထို့နောက် အားနည်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကြောင့် နှင်းပြိုကျခြင်း၏ နောက်ကွယ်ရှိ ယန္တရားအား ရှင်းလင်းရန်အတွက် သုတေသီများသည် WSe₂ ဖြင့် သတ္တုအမျိုးမျိုး၏ မွေးရာပါလုပ်ငန်းဆောင်တာများ၏ လိုက်ဖက်ညီမှုကို ကနဦးအကဲဖြတ်ခဲ့ကြသည်။ သတ္တုလျှပ်ကူးပစ္စည်းအမျိုးမျိုးရှိသည့် သတ္တု-တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း-သတ္တု (MSM) ကိရိယာများကို ဆက်တိုက်ဖန်တီးခဲ့ပြီး သက်ဆိုင်ရာစမ်းသပ်မှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ နှင်းတောင်ပြိုခြင်းမစတင်မီတွင် သယ်ဆောင်သူ၏ဖြန့်ကျက်မှုကို လျှော့ချခြင်းဖြင့်၊ အကျိုးသက်ရောက်မှု ionization ၏ ကျပန်းဖြစ်မှုကို လျော့ပါးစေပြီး ဆူညံသံများကို လျှော့ချနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် သက်ဆိုင်ရာ စစ်ဆေးမှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Pt/Wse₂/Ni APD ၏ သာလွန်ကောင်းမွန်မှုကို အချိန်နှင့်အမျှ တုံ့ပြန်မှုလက္ခဏာများ သရုပ်ပြရန်၊ သုတေသီများသည် မတူညီသော photoelectric အမြတ်တန်ဖိုးများအောက်တွင် စက်၏ -3 dB လှိုင်းနှုန်းကို ထပ်မံအကဲဖြတ်ခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုရလဒ်များအရ Pt/Wse₂/Ni detector သည် 8.07 fW/√Hz သာရှိသော အခန်းအပူချိန်တွင် အလွန်နိမ့်သောဆူညံသံညီမျှသောပါဝါ (NEP) ကိုပြသထားသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ detector သည် အလွန်အားနည်းသော optical အချက်ပြမှုများကို ဖော်ထုတ်နိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ထို့အပြင်၊ ဤစက်ပစ္စည်းသည် မြင့်မားသောအမြတ် 5×10⁵ ဖြင့် modulation frequency 20 kHz တွင်တည်ငြိမ်စွာလည်ပတ်နိုင်ပြီး၊ မြင့်မားသောအမြတ်နှင့် bandwidth ကိုဟန်ချက်ညီရန်ခက်ခဲသော သမားရိုးကျ photovoltaic detectors များ၏နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာပိတ်ဆို့မှုကိုအောင်မြင်စွာဖြေရှင်းနိုင်သည် ။ ဤအင်္ဂါရပ်သည် မြင့်မားသော အမြတ်နှင့် ဆူညံသံနည်းပါးသော အပလီကေးရှင်းများတွင် သိသာထင်ရှားသော အားသာချက်များကို ပေးစွမ်းနိုင်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။
ဤသုတေသနသည် ပစ္စည်းအင်ဂျင်နီယာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရာတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ကြောင်း ပြသပါသည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများ. လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများ၏ ကျွမ်းကျင်လိမ္မာသော ဒီဇိုင်းဖြင့်၊ အမှောင်သယ်ဆောင်သူများ၏ အကာအရံအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရရှိပြီး ဆူညံသံကြားဖြတ်ခြင်းကို သိသိသာသာ လျှော့ချကာ ထောက်လှမ်းမှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်စေပါသည်။
ဤ detector ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် photoelectric ဝိသေသလက္ခဏာများတွင်ထင်ဟပ်သည်သာမက၊ ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုအလားအလာများရှိသည်။ အခန်းအပူချိန်တွင် မှောင်နေသောလျှပ်စီးကြောင်းများကို ထိရောက်စွာပိတ်ဆို့ခြင်းနှင့် ဓါတ်ပုံထုတ်ပေးသောသယ်ဆောင်သူအား ထိရောက်စွာစုပ်ယူခြင်းနှင့်အတူ၊ ဤ detector သည် ပတ်ဝန်းကျင်စောင့်ကြည့်ခြင်း၊ နက္ခတ္တဗေဒလေ့လာရေးနှင့် အလင်းဆက်သွယ်မှုကဲ့သို့သောနယ်ပယ်များတွင် အားနည်းသောအလင်းအချက်ပြမှုများကို ထောက်လှမ်းရန်အတွက် အထူးသင့်လျော်ပါသည်။ ဤသုတေသနအောင်မြင်မှုသည် အနိမ့်ပိုင်းရုပ်ပုံဖမ်းကိရိယာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အကြံဉာဏ်သစ်များကို ပေးစွမ်းရုံသာမက စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်နှင့် ပါဝါနိမ့် optoelectronic စက်ပစ္စည်းများ၏ အနာဂတ်သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် ကိုးကားချက်အသစ်များကိုလည်း ပေးပါသည်။
စာတင်ချိန်- ဇွန် ၁၈-၂၀၂၅