تۆۋەن چەك ئىنفىرا قىزىل قار كۆچۈش فوتودېتېكتورى

تۆۋەن چەك ئىنفىرا قىزىل نۇرىقار كۆچۈش فوتودېتېكتورى

ئىنفىرا قىزىل قار كۆچۈش فوتودېتېكتورى (APD فوتودېتېكتورى) بىر سىنىپيېرىم ئۆتكۈزگۈچ فوتوئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىبۇلار سوقۇلۇش ئارقىلىق يۇقىرى پايدا ھاسىل قىلىدۇ، بۇنىڭ بىلەن بىر قانچە فوتون ياكى ھەتتا يەككە فوتوننىڭ بايقاش ئىقتىدارىغا ئېرىشكىلى بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئەنئەنىۋى APD فوتودېتېكتور قۇرۇلمىسىدا، تەڭپۇڭسىز توشۇغۇچىنىڭ تارقىلىش جەريانى ئېنېرگىيە يوقىتىشىغا ئېلىپ كېلىدۇ، شۇڭا قار كۆچۈش چېكى توك بېسىمى ئادەتتە 50-200 ۋولتقا يېتىشى كېرەك. بۇ ئۈسكۈنىنىڭ قوزغاتقۇچ توك بېسىمى ۋە ئوقۇش توك يولى لايىھىسىگە يۇقىرى تەلەپلەرنى قويىدۇ، چىقىمنى ئاشۇرىدۇ ۋە كەڭ دائىرىلىك قوللىنىش دائىرىسىنى چەكلەيدۇ.

يېقىندا، جۇڭگو تەتقىقاتى تۆۋەن قار كۆچۈش چېكى توك بېسىمى ۋە يۇقىرى سەزگۈرلۈككە ئىگە بولغان ئىنفىرا قىزىل قار كۆچۈش دېتېكتورىنىڭ يېڭى قۇرۇلمىسىنى ئوتتۇرىغا قويدى. ئاتوم قەۋىتىنىڭ ئۆز-ئۆزىنى قوشىدىغان گومو تۇتاشتۇرۇشىغا ئاساسەن، قار كۆچۈش فوتودېتېكتورى گېتېرو تۇتاشتۇرۇشتا ساقلانغىلى بولمايدىغان ئارىلىق كەمتۈكلۈك ھالىتى كەلتۈرۈپ چىقارغان زىيانلىق چېچىلىشنى ھەل قىلىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، تەرجىمە سىممېترىيەسىنىڭ بۇزۇلۇشى كەلتۈرۈپ چىقارغان كۈچلۈك يەرلىك «چوققا» ئېلېكتر مەيدانى توشۇغۇچىلار ئوتتۇرىسىدىكى كۇلومب ئۆز-ئارا تەسىرنى كۈچەيتىش، تۈزلەڭلىكتىن سىرتقى فونون ھالىتىدىكى چېچىلىشنى باستۇرۇش ۋە تەڭپۇڭسىز توشۇغۇچىلارنىڭ يۇقىرى قوش ئۈنۈمگە ئېرىشىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا، چەك ئېنېرگىيەسى نەزەرىيەۋى چەككە يېقىن (Eg يېرىم ئۆتكۈزگۈچنىڭ بەلباغ بوشلۇقى) ۋە ئىنفىرا قىزىل قار كۆچۈش دېتېكتورىنىڭ بايقاش سەزگۈرلۈكى 10000 فوتون سەۋىيەسىگىچە بولىدۇ.

بۇ تەتقىقات ئاتوم قەۋىتىدىكى ئۆزلۈكىدىن قوشۇلغان ۋولفرام دىسېلېنىد (WSe₂) گوموجونكىسى (ئىككى ئۆلچەملىك ئۆتكۈنچى مېتال خالكوگېنىد، TMD) نى زەرەت توشۇغۇچى قار كۆچۈشى ئۈچۈن كۈچەيتىش ۋاسىتىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىشكە ئاساسلانغان. بوشلۇقتىكى يۆتكىلىش سىممېترىيەسىنىڭ بۇزۇلۇشى توپوگرافىيە باسقۇچىدىكى مۇتاتسىيەنى لايىھىلەش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشۇرۇلۇپ، مۇتانت گوموجونكىسى چېگرىسىدا كۈچلۈك يەرلىك «تىكەنلىك» ئېلېكتر مەيدانىنى پەيدا قىلىدۇ.

بۇنىڭدىن باشقا، ئاتوم قېلىنلىقى فونون ھالىتىنىڭ ھۆكۈمرانلىقىدىكى تارقاقلىشىش مېخانىزمىنى باستۇرۇپ، تەڭپۇڭسىز توشۇغۇچىنىڭ تېزلىنىش ۋە كۆپىيىش جەريانىنى ئىنتايىن تۆۋەن زىيان بىلەن ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ. بۇ ئۆي تېمپېراتۇرىسىدىكى قار كۆچۈش چېكى ئېنېرگىيەسىنى نەزەرىيە چېكىگە، يەنى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنىڭ بەلۋاغ بوشلۇقىغا يېقىنلاشتۇرىدۇ. مەسىلەن، قار كۆچۈش چېكى توك بېسىمى 50 ۋولتتىن 1.6 ۋولتقا تۆۋەنلىتىلدى، بۇ تەتقىقاتچىلارنىڭ قار كۆچۈشىنى قوزغىتىش ئۈچۈن پىشقان تۆۋەن توك بېسىملىق رەقەملىك توك يولىنى ئىشلىتىشىگە يول قويدى.فوتودېتېكتورشۇنداقلا قوزغاتقۇچ دىئود ۋە ترانزىستورلار. بۇ تەتقىقات تۆۋەن چەك قار كۆچۈشىنى كۆپەيتىش ئۈنۈمىنى لايىھىلەش ئارقىلىق تەڭپۇڭسىز توشۇغۇچى ئېنېرگىيەنى ئۈنۈملۈك ئايلاندۇرۇش ۋە ئىشلىتىشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ، بۇ كېيىنكى ئەۋلاد يۇقىرى سەزگۈرلۈك، تۆۋەن چەك ۋە يۇقىرى پايدا نىسبىتىدىكى قار كۆچۈشىنى بايقاش تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىياتى ئۈچۈن يېڭى بىر قاراش بىلەن تەمىنلەيدۇ.