ការស្រាវជ្រាវថ្មីលើឧបករណ៍ចាប់រូបភាព Avalanche កម្រិតទាប
ការរកឃើញដែលមានភាពរសើបខ្ពស់នៃបច្ចេកវិទ្យាពីរបីរូប ឬសូម្បីតែរូបថតតែមួយ ផ្តល់នូវការរំពឹងទុកនៃកម្មវិធីសំខាន់ៗនៅក្នុងវិស័យដូចជាការថតរូបភាពក្នុងពន្លឺតិច ការចាប់សញ្ញាពីចម្ងាយ និងតេឡេមេទ្រី ក៏ដូចជាការទំនាក់ទំនងក្នុងបរិមាណ។ ក្នុងចំនោមពួកគេ ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព avalanche photodetectors (APD) បានក្លាយជាទិសដៅសំខាន់មួយក្នុងវិស័យស្រាវជ្រាវឧបករណ៍ optoelectronic ដោយសារតែទំហំតូច ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងការរួមបញ្ចូលយ៉ាងងាយស្រួល។ សមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាន (SNR) គឺជាសូចនាករសំខាន់នៃ APD Photodetector ដែលតម្រូវឱ្យមានការកើនឡើងខ្ពស់ និងចរន្តងងឹតទាប។ ការស្រាវជ្រាវលើវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រ (2D) van der Waals heterojunctions បង្ហាញពីការរំពឹងទុកយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ APDs ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ អ្នកស្រាវជ្រាវមកពីប្រទេសចិនបានជ្រើសរើសសម្ភារៈ semiconductor ពីរវិមាត្រ bipolar WSe₂ ជាសម្ភារៈដែលងាយនឹងបញ្ចេញពន្លឺ ហើយបានរៀបចំយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ននូវរចនាសម្ព័ន្ធ Pt/WSe₂/Niឧបករណ៍ចាប់រូបភាព APDជាមួយនឹងមុខងារការងារដែលផ្គូផ្គងល្អបំផុតដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាសំលេងរំខានពីកំណើតនៃ APD ប្រពៃណី។
អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើរឧបករណ៍ចាប់រូបភាព avalancheដោយផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធ Pt/Wse₂/Ni សម្រេចបាននូវការរកឃើញដែលមានភាពរសើបខ្លាំងនៃសញ្ញាពន្លឺខ្សោយខ្លាំងនៅកម្រិត fW នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ ពួកគេបានជ្រើសរើសសម្ភារៈ semiconductor ពីរវិមាត្រ WSe₂ ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ហើយបានបញ្ចូលគ្នាជាមួយសម្ភារៈអេឡិចត្រូត Pt និង Ni ដើម្បីបង្កើតប្រភេទឧបករណ៍ចាប់រូបភាពដែលធ្លាក់ព្រិលដោយជោគជ័យ។ ដោយការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពយ៉ាងជាក់លាក់នូវមុខងារការងារដែលផ្គូផ្គងក្នុងចំណោម Pt, WSe₂ និង Ni យន្តការដឹកជញ្ជូនត្រូវបានរៀបចំឡើងដែលអាចទប់ស្កាត់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនងងឹតប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ខណៈពេលដែលជ្រើសរើសដោយជ្រើសរើសអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកដឹកជញ្ជូនដែលបង្កើតរូបភាពឆ្លងកាត់។ យន្តការនេះកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវសំលេងរំខានដែលបណ្តាលមកពីអ៊ីយ៉ុងអ៊ីយ៉ុងផលប៉ះពាល់របស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន ដែលធ្វើអោយឧបករណ៍ចាប់រូបភាពអាចសម្រេចបាននូវការរកឃើញសញ្ញាអុបទិកដែលមានភាពរសើបខ្លាំងនៅកម្រិតសំលេងរំខានទាបបំផុត។
ការសិក្សានេះបង្ហាញពីតួនាទីដ៏សំខាន់នៃវិស្វកម្មសម្ភារៈ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពចំណុចប្រទាក់ក្នុងការលើកកម្ពស់ការអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់រូបភាព. តាមរយៈការរចនាដ៏ប៉ិនប្រសប់នៃអេឡិចត្រូត និងវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រ ប្រសិទ្ធភាពការពារនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនងងឹតត្រូវបានសម្រេច ដោយកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកនៃសំលេងរំខានយ៉ាងខ្លាំង និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរាវរកបន្ថែមទៀត។ ដំណើរការនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះមិនត្រឹមតែត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងលក្ខណៈ photoelectric របស់វាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានលទ្ធភាពប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយផងដែរ។ ជាមួយនឹងការទប់ស្កាត់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃចរន្តងងឹតនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងការស្រូបយកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនរូបភាពដែលបង្កើតដោយ photodetector នេះគឺសមរម្យជាពិសេសសម្រាប់ការរកឃើញសញ្ញាពន្លឺខ្សោយនៅក្នុងវិស័យដូចជា ការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន ការសង្កេតតារាសាស្ត្រ និងការទំនាក់ទំនងអុបទិក។ សមិទ្ធិផលនៃការស្រាវជ្រាវនេះមិនត្រឹមតែផ្តល់នូវគំនិតថ្មីសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ចាប់រូបភាពសម្ភារៈវិមាត្រទាបប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្តល់នូវឯកសារយោងថ្មីសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិចដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងថាមពលទាបនាពេលអនាគតផងដែរ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៥