Ko te mahi teitei e peia ana e ia anokairapu whakaahua infrared
pōkākākaitirotiro whakaahuakei a ia nga ahuatanga o te kaha ki te aukati i te pokanoa, te kaha ki te mohio ki te whaainga, te mahi o te rangi katoa me te pai o te huna. Kei te whai waahi nui ake i roto i nga mara penei i te rongoa, hoia, hangarau mokowhiti me te miihini taiao. I roto ia ratou, ko te hunga e peia anate kitenga whakaahua hikoKo te maramara ka taea te mahi takitahi me te kore he toha hiko taapiri o waho kua aro nui ki te waahi o te rapunga infrared na runga i tana mahi ahurei (penei i te mana motuhake o te hiko, te tairongo teitei me te pumau, me era atu). Engari, ko nga maramara rapunga whakaahua tuku iho, penei i nga maramara infrared-a-te-silicone, narrowbandgap ranei, e kore noa e hiahiatia etahi atu ngaohiko rītaha hei akiaki i te wehenga o nga kaikawe whakaahua ki te whakaputa i nga rerenga whakaahua, engari me hiahia ano hoki etahi atu punaha whakamahana hei whakaiti i te haruru waiariki me te whakapai ake i te urupare. Na reira, kua uaua ki te whakatutuki i nga ariā hou me nga whakaritenga o te whakatipuranga e whai ake nei o nga maramara kitenga infrared a muri ake nei, penei i te iti o te kaha o te hiko, te iti o te rahi, te utu iti me te mahi nui.
Ina tata nei, kua whakatakotohia e nga roopu rangahau mai i Haina me Sweden tetahi maramara hopu whakaahua hiko-a-tinana he heterojunction-a-whaiaro (SWIR) i runga i nga kiriata graphene nanoribbon (GNR)/alumina/kiriata karaihe kotahi. I raro i te awenga whakakotahitanga o te atanga keeti whatu i puta mai i te atanga rerekee me te papa hiko i hangaia, i whakaatu te maramara i te whakautu tino teitei me te mahi kitenga i te ngaohiko kore. Ko te maramara rapunga whakaahua he He reanga whakautu tae atu ki te 75.3 A/W i roto i te aratau-a-whaiaro, he tere kitenga o 7.5 × 10¹⁴ Jones, me te kaha o waho tata ki te 104%, te whakapai ake i te mahi kitenga o taua momo maramara-a-silicon ma te rekoata 7 ota o te nui. I tua atu, i raro i te aratau taraiwa tikanga, ko te tere o te whakautu o te maramara, te tere rapunga, me te kaha o te rahinga o waho ka rite katoa ki te 843 A/W, 10¹⁵ Jones, me te 105%, ko enei katoa nga uara teitei kua whakaatuhia i roto i nga rangahau o naianei. I taua wa, i whakaatu ano tenei rangahau i te tono ao-a-ao o te maramara kitenga whakaahua hiko i roto i nga mara o te whakawhitiwhiti korero whatu me te whakaahua infrared, e whakaatu ana i tona kaha tono nui.
Hei ako nahanaha ki te mahi whakaahua hiko o te kaitirotiro whakaahua i runga i nga riipene graphene nanoribbons /Al₂O₃/ kirikakara karaihe kotahi, i whakamatauria e nga kairangahau tona pateko (piko-ngaohiko o naianei) me nga urupare aahua hihiri (te waa o naianei). Ki te arotake nahanaha i nga ahuatanga urupare whatu o te graphene nanoribbon /Al₂O₃/ monocrystalline silicon heterostructure photodetector i raro i nga ngaohiko rītaha rerekē, i inehia e nga kairangahau te urupare hihiri o te taputapu i te 0 V, -1 V, -3 V me -5 V rītaha, me te kiato mana whatu o 8.15 μW/cm². Ka piki te tere o te whakaahua me te whakamuri whakamuri me te whakaatu i te tere whakautu tere i nga ngaohiko rītaha katoa.
Ka mutu, i hangaia e nga kairangahau he punaha atahanga me te angitu i tutuki i a ia ano nga whakaahua o te ngaru-poto ngaru pokākā. Ka mahi te punaha i raro i te kore rītaha, ā, karekau he paunga pūngao. I aromatawaihia te kaha o te whakaahua whakaahua ma te whakamahi i te kanohi pango me te tauira reta "T" (e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1).
Hei whakamutunga, i hanga angitu tenei rangahau i nga kaitirotiro whakaahua-whaiaro i runga i nga riipene graphene nanoribbons ka eke ki te rekoata o te rekoata whakautu teitei. I tenei wa, i pai te whakaatu a nga kairangahau i nga korero ahuru me te kaha o nga whakaahua o teneitino aro nui photodetector. Ko tenei paetae rangahau ehara i te mea he huarahi whaitake mo te whanaketanga o nga riipene graphene nanoribon me nga taputapu optoelectronic-a-silicon, engari he whakaatu ano i o raatau mahi pai hei kaitirotiro whakaahua infrared ngaru-poto.
Te wa tuku: Apr-28-2025