נידעריק שוועל אינפראַרעד לאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר

נידעריק שוועל אינפראַרעדלאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר

דער אינפֿראַרעד לאַווינע פֿאָטאָדעטעקטאָר (APD פאָטאָדעטעקטאָר) איז אַ קלאַס פֿוןהאַלב-קאָנדוקטאָר פאָטאָעלעקטרישע דעוויסעסוואָס פּראָדוצירן הויך געווינס דורך קאָליזיע ייאַניזאַציע ווירקונג, אַזוי צו דערגרייכן די דעטעקשאַן פיייקייט פון אַ ביסל פאָטאָנען אָדער אפילו איין פאָטאָנען. אָבער, אין קאַנווענשאַנאַל APD פאָטאָדעטעקטאָר סטרוקטורן, דער ניט-גלייכגעוויכט טרעגער סקאַטערינג פּראָצעס פירט צו ענערגיע אָנווער, אַזוי אַז די לאַווינע שוועל וואָולטידזש יוזשאַוואַלי דאַרף צו דערגרייכן 50-200 V. דאָס שטעלט העכער פאָדערונגען אויף די מיטל ס דרייוו וואָולטידזש און רידאַוט קרייַז פּלאַן, ינקריסינג קאָס און לימיטינג ברייטער אַפּלאַקיישאַנז.

לעצטנס, כינעזישע פאָרשונג האט פארגעשטעלט א נייע סטרוקטור פון א לאווינע לעבן אינפרארעד דעטעקטאָר מיט נידעריגע לאווינע שוועל וואָולטידזש און הויך סענסיטיוויטי. באַזירט אויף די זיך-דאָפּינג האָמאָדזשונקשאַן פון אַטאָמישע שיכט, לייזט דער לאווינע פאָטאָדעטעקטאָר די שעדלעכע צעשפּרייטונג וואָס ווערט געפֿירט דורך אינטערפייס דעפעקט שטאַט, וואָס איז נישט צו פֿאַרמייַדן אין העטעראָדזשונקשאַן. דערווייל, ווערט דער שטאַרקער לאָקאַלער "שפּיץ" עלעקטרישער פעלד וואָס ווערט געפֿירט דורך טראַנסלאַציע סימעטריע ברייקינג גענוצט צו פֿאַרבעסערן די קולאָמב אינטעראַקציע צווישן קעריערס, אונטערדריקן די אָף-פּלאַן פאָנאָן מאָדע דאָמינירטע צעשפּרייטונג, און דערגרייכן אַ הויך דאַבלינג עפעקטיווקייט פון נישט-גלייכגעוויכט קעריערס. ביי צימער טעמפּעראַטור, איז די שוועל ענערגיע נאָענט צום טעאָרעטישן לימיט Eg (Eg איז די באַנד גאַפּ פון האַלב-קאָנדוקטאָר) און די דעטעקציע סענסיטיוויטי פון דעם אינפרארעד לאווינע דעטעקטאָר איז ביז 10000 פאָטאָן לעוועל.

די שטודיע איז באזירט אויף אטאם-שיכט זעלבסט-דאָפּעד טונגסטען דיסעלעניד (WSe₂) האָמאָדזשונקשאַן (צוויי-דימענסיאָנאַלער טראַנזישאַן מעטאַל טשאַלקאָגעניד, TMD) ווי אַ געווינס מעדיום פֿאַר טשאַרדזש טרעגער לאַווינעס. די ספּיישאַל טראַנסליישאַנאַל סימעטריע ברייקינג איז אַטשיווד דורך דיזיינינג אַ טאָפּאָגראַפֿיע שריט מוטאַציע צו ינדוצירן אַ שטאַרק לאָקאַל "ספּייק" עלעקטריש פעלד בייַ די מוטאַנט האָמאָדזשונקשאַן צובינד.

דערצו, קען די אטאמישע גרעב אונטערדריקן דעם צעשפרייטונג מעקאניזם דאמינירט דורך דעם פאנאן מאָדע, און רעאליזירן דעם פארשנעלערן און פארמערן פראצעס פון נישט-גלייכגעוויכט טרעגער מיט זייער נידריגע פארלוסט. דאס ברענגט די לאווינע שוועל ענערגיע ביי צימער טעמפעראטור נאנט צום טעארעטישן גרענעץ, ד.ה. די האלב-קאנדוקטאר מאטעריאל באנדגאפ למשל. די לאווינע שוועל וואלטאזש איז רעדוצירט געווארן פון 50 V צו 1.6 V, וואס האט ערלויבט די פארשער צו נוצן דערוואקסענע נידריג-וואלטאזש דידזשיטאלע קרייזן צו טרייבן די לאווינע.פאָטאָדעטעקטאָרווי אויך דרייוו דיאדעס און טראַנזיסטאָרן. די שטודיע רעאַליזירט די עפעקטיווע קאָנווערסיע און נוצן פון נישט-גלייכגעוויכט טרעגער ענערגיע דורך דעם פּלאַן פון נידעריק-שוועל לאַווינע מולטיפּליקאַטיאָן ווירקונג, וואָס גיט אַ נייַע פּערספּעקטיוו פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון דער ווייַטער דור פון העכסט סענסיטיוו, נידעריק-שוועל און הויך געווינס לאַווינע ינפראַרעד דעטעקשאַן טעכנאָלאָגיע.