Nesenie sasniegumiAugstas jutības lavīnu fotodetektori
Istabas temperatūra augsta jutība 1550 nmlavīnu fotodiodes detektors
Tuvajā infrasarkanajā (SWIR) joslā Augstas jutības ātrgaitas lavīnu diodes tiek plaši izmantota optoelektroniskā komunikācijā un LiDar lietojumos. Tomēr strāvas tuvās infrasarkanās lavīnas fotodiodes (APD), kurā dominē indija gallija arsēna lavīnas sabrukšanas diode (Ingaas APD), vienmēr ir ierobežojusi tradicionālā reizinātāja reģiona materiālu nejaušās sadursmes jonizācijas troksnis, indija fosfīds (Inp) un indiāņu alumīnija arsēna (iekšējā), kā rezultātā ievērojama samazināšana ir jutīga. Gadu gaitā daudzi pētnieki aktīvi meklē jaunus pusvadītāju materiālus, kas ir savietojami ar Ingaas un INP optoelektronisko platformu procesiem un kuriem ir īpaši zema trieciena jonizācijas trokšņa veiktspēja, kas līdzīga lielapjoma silīcija materiāliem.
Inovatīvais 1550 nm laves fotodiodes detektors palīdz attīstīt LIDAR sistēmas
Pētnieku komanda Apvienotajā Karalistē un Amerikas Savienotajās Valstīs pirmo reizi ir veiksmīgi izstrādājusi jaunu īpaši augstas jutības 1550 nm APD fotodetektoru (lavīna fotodetektors), izrāviens, kas sola ievērojami uzlabot LIDAR sistēmu un citu optoelektronisko pielietojumu veiktspēju.
Jauni materiāli piedāvā galvenās priekšrocības
Šī pētījuma uzmanības centrā ir inovatīva materiālu izmantošana. Pētnieki izvēlējās GaassB par absorbcijas slāni un algaassB kā reizinātāja slāni. Šis dizains atšķiras no tradicionālās ingaas/inp un rada ievērojamas priekšrocības:
1.GaassB absorbcijas slānis: GaassB ir līdzīgs absorbcijas koeficients kā Ingaas, un pāreja no GaassB absorbcijas slāņa uz AlgaassB (reizinātāja slānis) ir vieglāka, samazinot slazda efektu un uzlabojot ierīces ātrumu un absorbcijas efektivitāti.
2.AlgaassB reizinātāja slānis: AlgaassB reizinātāja slānis ir pārāks par tradicionālo INP un Inalas reizinātāja slāni veiktspējā. Tas galvenokārt atspoguļojas lielā līmenī istabas temperatūrā, augsta joslas platumā un īpaši zemā pārmērīgā troksnī.
Ar izciliem veiktspējas rādītājiem
JaunaisAPD fotodetektors(Avalanche fotodiodes detektors) piedāvā arī ievērojamus uzlabojumus veiktspējas rādītājos:
1. Ultra augsts ieguvums: Ultra-augsts ieguvums 278 tika sasniegts istabas temperatūrā, un nesen Dr. Jin Xiao uzlaboja struktūras optimizāciju un procesu, un maksimālais ieguvums tika palielināts līdz m = 1212.
2. Ļoti zems troksnis: parāda ļoti zemu pārmērīgu troksni (f <3, pastiprinājums m = 70; f <4, pastiprinājums m = 100).
3. Augsta kvantu efektivitāte: ar maksimālo pieaugumu kvantu efektivitāte ir pat 5935,3%. Spēcīga temperatūras stabilitāte: sadalīšanās jutība zemā temperatūrā ir aptuveni 11,83 mV/k.
1. attēls. APD pārmērīgais troksnisfotodetektora ierīcesSalīdzinot ar citu APD fotodetektoru
Plašas pieteikšanās perspektīvas
Šim jaunajam APD ir svarīga ietekme uz LIDAR sistēmām un fotonu lietojumprogrammām:
1. Uzlabota signāla un trokšņa attiecība: Augsts pastiprināšanas un zema trokšņa raksturlielumi ievērojami uzlabo signāla un trokšņa attiecību, kas ir kritiska lietojumiem fotonu nabadzīgā vidē, piemēram, siltumnīcefekta gāzu uzraudzībā.
2. Spēcīga saderība: jaunais APD fotodetektors (Avalanche Photodetector) ir veidots tā, lai būtu savietojams ar pašreizējām indija fosfīda (INP) optoelektronikas platformām, nodrošinot bezšuvju integrāciju ar esošajām komerciālo komunikāciju sistēmām.
3. Augsta darbības efektivitāte: tas var efektīvi darboties istabas temperatūrā bez sarežģītiem dzesēšanas mehānismiem, vienkāršojot izvietošanu dažādos praktiskos lietojumos.
Šī jaunā 1550 NM SACM APD fotodetektora (Avalanche Photodetector) izstrāde atspoguļo galveno izrāvienu laukā, pievēršas galvenajiem ierobežojumiem, kas saistīti ar pārmērīgu troksni un ieguvumu joslas platuma produktiem tradicionālajos APD fotodetektorā (lavīnas fotodetektora) dizainos. Paredzams, ka šis jauninājums palielinās LiDAR sistēmu iespējas, īpaši bezpilota lidar sistēmu, kā arī brīvās telpas sakaros.
Pasta laiks: janvāris-13-2025