اعليٰ ڪارڪردگي وارو خود هلائيندڙ انفراريڊ فوٽوڊيڪٽر

اعليٰ ڪارڪردگي وارو خود هلائيندڙانفراريڊ فوٽوڊيڪٽر

انفراريڊفوٽو ڊيٽيڪٽرمضبوط مداخلت مخالف صلاحيت، مضبوط نشانو سڃاڻڻ جي صلاحيت، هر موسم ۾ آپريشن ۽ سٺي لڪائڻ جون خاصيتون آهن. اهو طب، فوج، خلائي ٽيڪنالاجي ۽ ماحولياتي انجنيئرنگ جهڙن شعبن ۾ وڌندڙ اهم ڪردار ادا ڪري رهيو آهي. انهن مان، خود هلائيندڙفوٽو اليڪٽرڪ جي ڳولاچپ جيڪا ٻاهرين اضافي بجلي جي فراهمي کان سواءِ آزاديءَ سان ڪم ڪري سگهي ٿي، ان جي منفرد ڪارڪردگي (جهڙوڪ توانائي جي آزادي، اعليٰ حساسيت ۽ استحڪام، وغيره) جي ڪري انفراريڊ ڊيٽيڪشن جي ميدان ۾ وڏي ڌيان ڇڪايو آهي. ان جي ابتڙ، روايتي فوٽو اليڪٽرڪ ڊيٽيڪشن چپس، جهڙوڪ سلڪون تي ٻڌل يا تنگ بينڊ گيپ سيمي ڪنڊڪٽر تي ٻڌل انفراريڊ چپس، نه رڳو فوٽو ڪرنٽ پيدا ڪرڻ لاءِ فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئرز جي الڳ ٿيڻ کي هلائڻ لاءِ اضافي بائيس وولٽيج جي ضرورت هوندي آهي، پر حرارتي شور کي گهٽائڻ ۽ جوابدهي کي بهتر بڻائڻ لاءِ اضافي کولنگ سسٽم جي ضرورت هوندي آهي. تنهن ڪري، مستقبل ۾ انفراريڊ ڊيٽيڪشن چپس جي ايندڙ نسل جي نون تصورن ۽ گهرجن کي پورو ڪرڻ ڏکيو ٿي ويو آهي، جهڙوڪ گهٽ بجلي جو استعمال، ننڍو سائيز، گهٽ قيمت ۽ اعليٰ ڪارڪردگي.

حال ۾، چين ۽ سويڊن جي تحقيقي ٽيمن هڪ ناول پن هيٽروجنڪشن سيلف ڊرائيو شارٽ ويو انفراريڊ (SWIR) فوٽو اليڪٽرڪ ڊيٽيڪشن چپ پيش ڪئي آهي جيڪا گرافين نانو ربن (GNR) فلمن/ايلومينا/سنگل ڪرسٽل سلڪون تي ٻڌل آهي. هيٽروجينيئس انٽرفيس ۽ بلٽ ان اليڪٽرڪ فيلڊ پاران شروع ٿيندڙ آپٽيڪل گيٽنگ اثر جي گڏيل اثر جي تحت، چپ صفر بائيس وولٽيج تي الٽرا هاءِ ريسپانس ۽ ڊيٽيڪشن ڪارڪردگي جو مظاهرو ڪيو. فوٽو اليڪٽرڪ ڊيٽيڪشن چپ ۾ خود هلائيندڙ موڊ ۾ 75.3 A/W جيتري جوابي شرح، 7.5 × 10¹⁴ جونز جي ڳولا جي شرح، ۽ 104٪ جي ويجهو هڪ خارجي ڪوانٽم ڪارڪردگي آهي، ساڳئي قسم جي سلڪون تي ٻڌل چپس جي ڳولا جي ڪارڪردگي کي رڪارڊ 7 آرڊر جي شدت سان بهتر بڻائي ٿي. ان کان علاوه، روايتي ڊرائيو موڊ جي تحت، چپ جي جوابي شرح، ڊيٽيڪشن جي شرح، ۽ خارجي ڪوانٽم ڪارڪردگي سڀ ترتيب وار 843 A/W، 10¹⁵ جونز، ۽ 105٪ جيتري وڌيڪ آهن، اهي سڀئي موجوده تحقيق ۾ رپورٽ ڪيل سڀ کان وڌيڪ قدر آهن. ساڳئي وقت، هن تحقيق آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ۽ انفراريڊ اميجنگ جي شعبن ۾ فوٽو اليڪٽرڪ ڊيٽيڪشن چپ جي حقيقي دنيا جي استعمال کي پڻ ظاهر ڪيو، ان جي وڏي ايپليڪيشن صلاحيت کي اجاگر ڪيو.

گرافين نانوربن /Al₂O₃/ سنگل ڪرسٽل سلڪون تي ٻڌل فوٽو ڊيٽيڪٽر جي فوٽو اليڪٽرڪ ڪارڪردگي جو منظم طريقي سان مطالعو ڪرڻ لاءِ، محققن ان جي جامد (ڪرنٽ-وولٽيج وکر) ۽ متحرڪ خاصيت واري جوابن (موجوده وقت جي وکر) جي جانچ ڪئي. مختلف بائيس وولٽيجز جي تحت گرافين نانوربن /Al₂O₃/ مونو ڪرسٽل لائن سلڪون هيٽروسٽرڪچر فوٽو ڊيٽيڪٽر جي آپٽيڪل جوابي خاصيتن کي منظم طريقي سان جائزو وٺڻ لاءِ، محققن ڊوائيس جي متحرڪ موجوده جواب کي 0 V، -1 V، -3 V ۽ -5 V بائيس تي ماپيو، جنهن جي آپٽيڪل پاور کثافت 8.15 μW/cm² آهي. فوٽو ڪرنٽ ريورس بائيس سان وڌي ٿو ۽ سڀني بائيس وولٽيجز تي تيز ردعمل جي رفتار ڏيکاري ٿو.

آخرڪار، محققن هڪ تصويري نظام ٺاهيو ۽ ڪاميابي سان مختصر لهر واري انفراريڊ جي خود طاقتور تصويري حاصل ڪئي. سسٽم صفر تعصب هيٺ ڪم ڪري ٿو ۽ ان ۾ ڪو به توانائي جو استعمال ناهي. فوٽوڊيڪٽر جي تصويري صلاحيت جو جائزو "T" نموني سان هڪ ڪارو ماسڪ استعمال ڪندي ڪيو ويو (جيئن شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهي).

نتيجي ۾، هن تحقيق ڪاميابي سان گرافين نانو ربن جي بنياد تي خود طاقتور فوٽو ڊيٽيڪٽر ٺاهيا ۽ هڪ رڪارڊ ٽوڙيندڙ اعليٰ جوابي شرح حاصل ڪئي. ان دوران، محققن ڪاميابي سان هن جي آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ۽ تصويري صلاحيتن جو مظاهرو ڪيو.انتهائي جوابدار فوٽو ڊيٽيڪٽرهي تحقيقي ڪاميابي نه رڳو گرافين نانو ربن ۽ سلڪون تي ٻڌل آپٽو اليڪٽرونڪ ڊوائيسز جي ترقي لاءِ هڪ عملي طريقو فراهم ڪري ٿي، پر خود طاقتور شارٽ-ويو انفراريڊ فوٽو ڊيٽيڪٽرز جي طور تي انهن جي بهترين ڪارڪردگي کي پڻ ظاهر ڪري ٿي.