নিম্ন-মাত্রিক তুষারপাতের ফটোডিটেক্টর নিয়ে নতুন গবেষণা

নিম্ন-মাত্রিক তুষারপাতের ফটোডিটেক্টর নিয়ে নতুন গবেষণা

কম-ফোটন বা এমনকি একক-ফোটন প্রযুক্তির উচ্চ-সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণ কম-আলো ইমেজিং, রিমোট সেন্সিং এবং টেলিমেট্রি, সেইসাথে কোয়ান্টাম যোগাযোগের মতো ক্ষেত্রগুলিতে উল্লেখযোগ্য প্রয়োগের সম্ভাবনা রাখে। এর মধ্যে, ছোট আকার, উচ্চ দক্ষতা এবং সহজ ইন্টিগ্রেশনের কারণে অ্যাভালানচ ফটোডিটেক্টর (APD) অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস গবেষণার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হয়ে উঠেছে। সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও (SNR) হল APD ফটোডিটেক্টরের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, যার জন্য উচ্চ লাভ এবং কম অন্ধকার প্রবাহ প্রয়োজন। দ্বি-মাত্রিক (2D) উপাদান ভ্যান ডের ওয়েলসের হেটেরোজংশনের উপর গবেষণা উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন APD-গুলির বিকাশে বিস্তৃত সম্ভাবনা দেখায়। চীনের গবেষকরা আলোক সংবেদনশীল উপাদান হিসাবে দ্বি-মাত্রিক দ্বি-মাত্রিক সেমিকন্ডাক্টর উপাদান WSe₂ নির্বাচন করেছেন এবং সাবধানতার সাথে Pt/WSe₂/Ni কাঠামো প্রস্তুত করেছেন।এপিডি ফটোডিটেক্টরঐতিহ্যবাহী APD-এর অন্তর্নিহিত লাভ শব্দ সমস্যা সমাধানের জন্য সেরা ম্যাচিং ওয়ার্ক ফাংশন সহ।

গবেষকরা একটি প্রস্তাব করেছেনতুষারপাতের ফটোডিটেক্টরPt/WSe₂/Ni কাঠামোর উপর ভিত্তি করে, ঘরের তাপমাত্রায় fW স্তরে অত্যন্ত দুর্বল আলোক সংকেতগুলির অত্যন্ত সংবেদনশীল সনাক্তকরণ অর্জন করে। তারা দ্বি-মাত্রিক অর্ধপরিবাহী উপাদান WSe₂ নির্বাচন করেছে, যার চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি Pt এবং Ni ইলেক্ট্রোড উপাদানগুলির সাথে একত্রিত করে একটি নতুন ধরণের হিমবাহ ফটোডিটেক্টর সফলভাবে তৈরি করেছে। Pt, WSe₂ এবং Ni এর মধ্যে কাজের ফাংশন মিলকে সঠিকভাবে অপ্টিমাইজ করে, একটি পরিবহন ব্যবস্থা তৈরি করা হয়েছিল যা কার্যকরভাবে অন্ধকার বাহকগুলিকে ব্লক করতে পারে এবং নির্বাচিতভাবে ফটোজেনারেটেড বাহকগুলিকে অতিক্রম করার অনুমতি দেয়। এই ব্যবস্থাটি ক্যারিয়ার ইমপ্যাক্ট আয়নাইজেশনের কারণে সৃষ্ট অতিরিক্ত শব্দকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, ফটোডিটেক্টরকে অত্যন্ত কম শব্দ স্তরে অত্যন্ত সংবেদনশীল অপটিক্যাল সংকেত সনাক্তকরণ অর্জন করতে সক্ষম করে।

এই গবেষণাটি কর্মক্ষমতা বৃদ্ধিতে উপকরণ প্রকৌশল এবং ইন্টারফেস অপ্টিমাইজেশনের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা প্রদর্শন করেফটোডিটেক্টর। ইলেকট্রোড এবং দ্বি-মাত্রিক উপকরণের উদ্ভাবনী নকশার মাধ্যমে, অন্ধকার বাহকগুলির সুরক্ষা প্রভাব অর্জন করা হয়েছে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে শব্দের হস্তক্ষেপ হ্রাস করেছে এবং সনাক্তকরণ দক্ষতা আরও উন্নত করেছে। এই ডিটেক্টরের কর্মক্ষমতা কেবল এর আলোক-বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিতেই প্রতিফলিত হয় না, বরং এর বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনাও রয়েছে। ঘরের তাপমাত্রায় অন্ধকার প্রবাহকে কার্যকরভাবে ব্লক করা এবং আলোক-উত্পাদিত বাহকগুলির দক্ষ শোষণের মাধ্যমে, এই ফটোডিটেক্টর পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ, জ্যোতির্বিদ্যা পর্যবেক্ষণ এবং অপটিক্যাল যোগাযোগের মতো ক্ষেত্রগুলিতে দুর্বল আলোক সংকেত সনাক্তকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। এই গবেষণা অর্জন কেবল নিম্ন-মাত্রিক উপাদান ফটোডিটেক্টরগুলির বিকাশের জন্য নতুন ধারণা প্রদান করে না, বরং উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন এবং নিম্ন-শক্তির অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির ভবিষ্যতের গবেষণা এবং বিকাশের জন্য নতুন রেফারেন্সও প্রদান করে।