নিম্ন থ্রেশহোল্ড ইনফ্রারেডতুষারপাতের ফটোডিটেক্টর
ইনফ্রারেড অ্যাভালানজ ফটোডিটেক্টর (APD ফটোডিটেক্টর) হল একটি শ্রেণীরঅর্ধপরিবাহী আলোক-বৈদ্যুতিক ডিভাইসযা সংঘর্ষের মাধ্যমে আয়নীকরণ প্রভাবের মাধ্যমে উচ্চ লাভ তৈরি করে, যাতে কয়েকটি ফোটন বা এমনকি একক ফোটন সনাক্তকরণ ক্ষমতা অর্জন করা যায়। যাইহোক, প্রচলিত APD ফটোডিটেক্টর কাঠামোতে, ভারসাম্যহীন ক্যারিয়ার বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়া শক্তির ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে, যার ফলে হিমবাহের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ সাধারণত 50-200 V এ পৌঁছাতে হয়। এটি ডিভাইসের ড্রাইভ ভোল্টেজ এবং রিডআউট সার্কিট ডিজাইনের উপর উচ্চ চাহিদা রাখে, খরচ বৃদ্ধি করে এবং বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন সীমিত করে।
সম্প্রতি, চীনা গবেষণা কম হিমবাহ থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা সহ ইনফ্রারেড ডিটেক্টরের কাছাকাছি হিমবাহের একটি নতুন কাঠামো প্রস্তাব করেছে। পারমাণবিক স্তরের স্ব-ডোপিং হোমোজংশনের উপর ভিত্তি করে, হিমবাহ ফটোডিটেক্টর ইন্টারফেস ত্রুটির অবস্থার দ্বারা সৃষ্ট ক্ষতিকারক বিচ্ছুরণ সমাধান করে যা হেটেরোজংশনে অনিবার্য। এদিকে, ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ব্রেকিং দ্বারা সৃষ্ট শক্তিশালী স্থানীয় "পিক" বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বাহকগুলির মধ্যে কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া উন্নত করতে, অফ-প্লেন ফোনন মোড প্রভাবিত বিচ্ছুরণকে দমন করতে এবং ভারসাম্যহীন বাহকগুলির উচ্চ দ্বিগুণ দক্ষতা অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়। ঘরের তাপমাত্রায়, থ্রেশহোল্ড শক্তি তাত্ত্বিক সীমা Eg (Eg হল সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপ) এর কাছাকাছি থাকে এবং ইনফ্রারেড হিমবাহ ডিটেক্টরের সনাক্তকরণ সংবেদনশীলতা 10000 ফোটন স্তর পর্যন্ত থাকে।
এই গবেষণাটি চার্জ ক্যারিয়ার হিমবাহের জন্য লাভ মাধ্যম হিসেবে পরমাণু-স্তর স্ব-ডোপড টাংস্টেন ডিসেলেনাইড (WSe₂) হোমোজংশন (দ্বি-মাত্রিক ট্রানজিশন ধাতু চ্যালকোজেনাইড, TMD) এর উপর ভিত্তি করে তৈরি। মিউট্যান্ট হোমোজংশন ইন্টারফেসে একটি শক্তিশালী স্থানীয় "স্পাইক" বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্ররোচিত করার জন্য একটি টপোগ্রাফি স্টেপ মিউটেশন ডিজাইন করে স্থানিক অনুবাদমূলক প্রতিসাম্য ভাঙন অর্জন করা হয়।
উপরন্তু, পারমাণবিক পুরুত্ব ফোনন মোড দ্বারা প্রভাবিত বিক্ষিপ্তকরণ প্রক্রিয়াকে দমন করতে পারে এবং খুব কম ক্ষতির সাথে ভারসাম্যহীন বাহকের ত্বরণ এবং গুণন প্রক্রিয়া উপলব্ধি করতে পারে। এটি ঘরের তাপমাত্রায় তুষারপাতের থ্রেশহোল্ড শক্তিকে তাত্ত্বিক সীমার কাছাকাছি নিয়ে আসে অর্থাৎ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান ব্যান্ডগ্যাপ উদাহরণস্বরূপ, তুষারপাতের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ 50 V থেকে 1.6 V এ কমিয়ে আনা হয়েছিল, যা গবেষকদের তুষারপাত চালানোর জন্য পরিপক্ক লো-ভোল্টেজ ডিজিটাল সার্কিট ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।ফটোডিটেক্টরপাশাপাশি ড্রাইভ ডায়োড এবং ট্রানজিস্টর। এই গবেষণাটি নিম্ন থ্রেশহোল্ড অ্যাভালাঞ্চ গুণন প্রভাবের নকশার মাধ্যমে ভারসাম্যহীন বাহক শক্তির দক্ষ রূপান্তর এবং ব্যবহার উপলব্ধি করে, যা অত্যন্ত সংবেদনশীল, নিম্ন থ্রেশহোল্ড এবং উচ্চ লাভ অ্যাভালাঞ্চ ইনফ্রারেড সনাক্তকরণ প্রযুক্তির পরবর্তী প্রজন্মের বিকাশের জন্য একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-১৬-২০২৫