Performanceгары җитештерүчәнлек үз-үзе белән идарә итәинфракызыл фотодетектор
инфракызылфотодетекторКөчле анти-интерфейс сәләтенә, көчле максатны тану сәләтенә, һава торышының яхшы эшләвенә һәм яхшы яшеренү үзенчәлекләренә ия. Ул медицина, хәрби, космик технологияләр һәм экологик инженерия кебек өлкәләрдә көннән-көн мөһим роль уйный. Алар арасында үз-үзе йөрифотоэлектрик ачыклауТышкы өстәмә электр тәэминатысыз мөстәкыйль эшли ала торган чип, уникаль эшләве аркасында (мәсәлән, энергия бәйсезлеге, югары сизгерлек һәм тотрыклылык һ.б.) инфракызыл ачыклау өлкәсендә зур игътибар җәлеп итте. Киресенчә, традицион фотоэлектрик ачыклау фишкалары, мәсәлән, кремний нигезендәге яки тар полосалы ярымүткәргеч нигезендәге инфракызыл чиплар, фотоэлементлар җитештерү өчен фотогенератор йөртүчеләрне аеру өчен өстәмә көчәнеш көчәнеше таләп итми, шулай ук җылылык тавышын киметү һәм җаваплылыкны яхшырту өчен өстәмә суыту системалары кирәк. Шуңа күрә, киләсе буын инфракызыл ачыклау чипларының яңа төшенчәләрен һәм таләпләрен канәгатьләндерү кыенлашты, мәсәлән, аз энергия куллану, кечкенә күләм, аз бәя һәм югары җитештерүчәнлек.
Күптән түгел, Кытай һәм Швеция тикшеренү төркемнәре графен нанориббоны (GNR) фильмнары / алумина / бер кристалл кремний нигезендә кыска дулкынлы инфракызыл (SWIR) фотоэлектрик ачыклау чипын тәкъдим иттеләр. Гетероген интерфейс һәм урнаштырылган электр кыры белән җибәрелгән оптик капка эффектының берләштерелгән эффекты астында, чип нуль көчәнешендә ультра югары җавапны һәм ачыклауны күрсәтте. Фотоэлектрик ачыклау чипы үз-үзе йөртүче режимда 75,3 A / W га кадәр, ачыклау дәрәҗәсе 7,5 × 10¹⁴ Джонс, һәм тышкы квант эффективлыгы 104% ка якын, шул ук төр кремний нигезендәге чипларның рекорд күрсәткечләрен 7 рекорд зурлыгы белән яхшырта. Моннан тыш, гадәти саклагыч режимында, чипның җавап тизлеге, ачыклау дәрәҗәсе һәм квант эффективлыгы барысы да тиешенчә 843 A / W, 10¹⁵ Джонс һәм 105% тәшкил итә, болар барысы да хәзерге тикшеренүләрдә күрсәтелгән иң югары кыйммәтләр. Шул ук вакытта бу тикшеренү шулай ук фотоэлектрик ачыклау чипының оптик элемтә һәм инфракызыл сурәтләү өлкәсендә реаль дөньяда кулланылышын күрсәтте, аның зур куллану потенциалын күрсәтте.
Графен нанориббоннары / Al₂O₃ / бер кристалл кремний нигезендә фотодетекторның фотоэлектрик эшләвен системалы өйрәнү өчен, тикшерүчеләр аның статик (ток-көчәнеш сызыгы) һәм динамик характеристик җавапларын (хәзерге вакыт сызыгы) сынадылар. Графен нанориббон / Al₂O₃ / монокристалл кремний гетероструктурасы фотодетекторының оптик җавап характеристикаларын системалы бәяләү өчен, тикшерүчеләр җайланманың динамик агым реакциясен 0 V, -1 V, -3 V һәм -5 V тигезлектә үлчәделәр, оптик көч тыгызлыгы 8,15 μW / см². Фотокуррент кире як белән арта һәм барлык көчәнешләрдә тиз җавап тизлеген күрсәтә.
Ниһаять, тикшерүчеләр сурәтләү системасын уйлап чыгардылар һәм кыска дулкынлы инфракызылның үз-үзе белән сурәтләнүенә уңышлы ирештеләр. Система нуль белән эш итә һәм энергия куллану бөтенләй юк. Фотодетекторның сурәтләү сәләте кара маска ярдәмендә "Т" хәрефе белән бәяләнде (1 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә).
Ахырда, бу тикшеренү графен нанориббоннары нигезендә үз-үзе белән эшләнгән фотодетекторларны уңышлы уйлап чыгарды һәм югары җавап тизлегенә иреште. Шул ук вакытта тикшерүчеләр моның оптик элемтә һәм сурәтләү мөмкинлекләрен уңышлы күрсәттеләрбик җаваплы фотодетектор. Бу тикшеренү казанышы графен нанориббоннары һәм кремний нигезендәге оптоэлектрон җайланмалар үсеше өчен практик алым гына түгел, ә кыска дулкынлы инфракызыл фотодетекторлар кебек үк яхшы күрсәткечләрен күрсәтә.
Пост вакыты: 28-2025 апрель