A legújabb fejleményeknagy érzékenységi lavina fotodetektorok
Szobahőmérséklet nagy érzékenység 1550 nmlavina fotodiode detektor
A közeli infravörös (SWIR) sávban a nagy érzékenységű nagysebességű lavina -diódákat széles körben használják az optoelektronikus kommunikációban és a LIDAR alkalmazásokban. Az indium gallium arzén lavina bontási dióda (Ingaas APD) által dominált jelenlegi közel infravörös lavina fotodiode (APD) azonban mindig korlátozta a hagyományos multiplier régió anyagok, az indium-foszfid (INP) és az indium-alumínium arzenikus (Indium-foszfid) véletlenszerű ütközési zajja. Inalas), ami az eszköz érzékenységének jelentős csökkenését eredményezi. Az évek során sok kutató aktívan keres új, félvezető anyagokat, amelyek kompatibilisek az InGAAS és az INP optoelektronikus platform folyamatokkal, és ultra-alacsony hatású ionizációs zajteljesítményűek, hasonlóan az ömlesztett szilícium anyagokhoz.
Az innovatív 1550 nm -es lavina fotodiode -detektor elősegíti a LIDAR rendszerek fejlesztését
Az Egyesült Királyság és az Egyesült Államok kutatócsoportja először sikeresen fejlesztett ki egy új ultra-magas érzékenységet, 1550 nm-es APD fotodetektort (lavina fotodetektor), egy áttörés, amely megígéri, hogy jelentősen javítja a LIDAR rendszerek és más optoelektronikus alkalmazások teljesítményét.
Az új anyagok kulcsfontosságú előnyöket kínálnak
A kutatás legfontosabb eleme az anyagok innovatív felhasználása. A kutatók a GAASSB -t az abszorpciós rétegként, az algaASSB -t pedig a szorzórétegként választották. Ez a kialakítás különbözik a hagyományos Ingas/INP -től, és jelentős előnyöket teremt:
1.GAASSB abszorpciós réteg: A GAASSB hasonló abszorpciós együtthatóval rendelkezik, mint az InGAAS, és a GAASSB abszorpciós rétegről az algaASSB -re történő átmenet könnyebb, csökkentve a csapdahatást, és javítva az eszköz sebességét és abszorpciós hatékonyságát.
2.AlgaASSB szorzó réteg: Az algaASSB szorzó réteg jobb, mint a hagyományos INP és az INALAS szorzó réteg. Elsősorban nagy nyereségben tükröződik szobahőmérsékleten, nagy sávszélességben és ultra-alacsony felesleges zajban.
Kiváló teljesítménymutatókkal
Az újAPD fotodetektor(Avalanche Photodiode Detektor) szintén jelentős javulást kínál a teljesítménymutatókban:
1. ultra-magas nyereség: A 278 ultra-magas nyereséget szobahőmérsékleten sikerült elérni, és a közelmúltban Dr. Jin Xiao javította a szerkezet optimalizálását és folyamatát, és a maximális nyereséget M = 1212-re növelték.
2. Nagyon alacsony zaj: nagyon alacsony felesleges zajt mutat (f <3, erősítés m = 70; f <4, erősítés m = 100).
3. Nagy kvantumhatékonyság: A maximális nyereség mellett a kvantumhatékonyság akár 5935,3%. Erős hőmérsékleti stabilitás: A bontási érzékenység alacsony hőmérsékleten körülbelül 11,83 mV/k.
1. ábra Az APD túlzott zajjafotodetektor eszközökösszehasonlítva más APD fotodetektorral
Széles körű alkalmazás kilátások
Ennek az új APD -nek fontos következményei vannak a LIDAR rendszerekre és a foton alkalmazásokra:
1. Javított jel-zaj arány: A magas nyereség és az alacsony zajjellemzők jelentősen javítják a jel-zaj arányt, ami kritikus jelentőségű a fotonszegény környezetben, például az üvegházhatású gázok megfigyeléséhez.
2. Erős kompatibilitás: Az új APD fotodetektor (Avalanche Photodetector) úgy lett kialakítva, hogy kompatibilis legyen a jelenlegi indium -foszfid (INP) optoelektronikai platformokkal, biztosítva a zökkenőmentes integrációt a meglévő kereskedelmi kommunikációs rendszerekkel.
3. Nagy működési hatékonyság: Szobahőmérsékleten hatékonyan működhet komplex hűtési mechanizmusok nélkül, egyszerűsítve a telepítést a különféle gyakorlati alkalmazásokban.
Az új, 1550 nm -es SACM APD fotodetektor (Avalanche Photodetector) kifejlesztése a terepen jelentős áttörést jelent, a túlzott zajhoz kapcsolódó kulcsfontosságú korlátozásokkal és a sávszélesség -termékek nyereségével kapcsolatos termékek a hagyományos APD fotodetektorban (lavina fotodetektor). Ez az innováció várhatóan fokozza a LIDAR rendszerek képességeit, különösen a pilóta nélküli LIDAR rendszerekben, valamint a szabad tér kommunikációjában.
A postai idő: január-13-2025