Xiʼnan universitetining Jiaotong olimpiadasi tadqiqotchilari ikki oʻlchovli yarimoʻtkazgich asosidagi yuqori sezuvchanlikka va elektrodagi kuchlanishni qoʻyish zarurati boʻlmagan tezkor javobga ega fototransistor yaratishga erishdilar. Ushbu ish 'Advanced Optical Materials' jurnalida «Ferroelektrik-tunaliq ikki oʻlchovli fototransistorda plazmon-kuchaytirilgan fotodeteksiya» nomli maqolada taqdim etildi.
Universitetning Elektr texnologiyalari maktabi va Davlat asosiy elektr izolyatsiyasi va quvvat uskunalari laboratoriyasi tomonidan bajarilgan ishning maqsadi quvvat uskunalaridagi qisman razrlanishlarni optik ravishda aniqlashdir. Kommutatsiya apparatlari va gaz izolyatsiyalangan kommutatsiya apparatlaridagi izolyatsiya degradatsiyasi boshlangʻich bosqichlarda zaif ultrafiltrl yoki koʻrinadigan yorugʻlik nurlanishlarini keltirib chiqarishi mumkin.
Optik zondlash elektromagnit shovqinlardan qochish imkonini beradi va spektral maʼlumotlarni uzatishga imkon beradi, ammo olingan signallar juda zaif. Tungsten disulfid (WS2) kabi ikki oʻlchovli materiallar yorugʻlik bilan kuchli oʻzaro taʼsirga kirishsa-da, ularga asoslangan qurilmalar past konversiya samaradorligi, kuchaytirish va tezlik oʻrtasidagi kompromis, shuningdek, bunday qurilmalarni sozlash uchun zarur boʻlgan elektrod kuchlanishi bilan bogʻliq boʻlgan sizib chiqish va energiya sarfi muammolari bilan duch kelgan.
Jamoa bu cheklovlarni ikkita mexanizmdan foydalanish orqali yengib oʻtdi. WS2 kanali taxminan 10 nanometr qalinlikdagi alyuminiy bilan dopinglangan hafniy oksidi fermentriy elektrod qatlami ustiga joylashtirilgan boʻlib, u elektrod dielektrikasi vazifasini bajaradi. Kanal ustida oltin nanochiziqlari massivi joylashtirilgan boʻlib, uning oʻlchami yorugʻlik maydonini maksimal darajada kuchaytirish uchun modellashtirish yordamida aniqlangan va u plazmon qatlami sifatida ishlaydi.
Yorugʻlik plazmon rezonansini qoʻzgʻatganda, nanochiziqlar mahalliy maydonni konsentratsiya qiladi, bu esa koʻproq fotokaryaqlar hosil boʻlishiga va fotalektrik oʻtkazuvchanlikni oshiruvchi issiq karyaqlar kiritilishiga olib keladi. Ferroelektrik qatlamning qoldiq polarizatsiyasi tashqi elektrod kuchlanishini almashtiradi, nolga yaqin kuchlanishda karyaqlar konsentratsiyasini va kontakt toʻsiqini sozlab, shu bilan birga karyaqlar oʻtishini tezlashtirish uchun chegarada toʻsiqni pasaytiradi.
Nol elektrod kuchlanishida qurilma 1.36 × 10¹⁴ Jouns miqdoridagi maxsus aniqlilikka va 9.51 millisekundalik javob berish vaqtiga erishdi. Elektrodni ushlab turish uchun kuchlanish talab qilinmagani sababli, ushbu konstruksiya anʼanaviy elektrod sozlamali qurilmalarga xos doimiy energiya xarajatlarini ham yoʻq qiladi.
Universitet erishilgan natijalar kam quvvatli sensor bloklari va razrlanishlarni aniqlash uchun yuqori sezgir sensor massivlarini ishlab chiqish uchun texnik asos boʻlishi mumkinligini taʼkidlaydi. Biroq, hozircha bu bitta laboratoriya qurilmasi boʻlib, massivlarga oʻtish va ularni onlayn monitoring tizimlari bilan integratsiya qilish materialning bir xilligini va uzoq muddatli ishonchliligini tekshirishni talab qiladi.
