Nedavni napredak uPhotodetektori visoke osjetljivosti
Sobna temperatura visoka osjetljivost 1550 nmDetektor fotodioda lavine
U bliskom infracrvenom (SWIR) pojasu, velike brzine velike brzine lavine se široko koriste u optoelektroničkoj komunikaciji i LiDAR aplikacijama. Međutim, trenutna blizu infracrvena lavina fotodioda (APD) u kojoj je dominirao Indium Gallium arsen ARSEN ARSENSKE DIODOD (Ingaas APD) uvijek je bio ograničen slučajnim bukom ionizacije nasumične ionizacije tradicionalnih materijala multiplikaer regije, indijskom fosfidom (INP) i aluminom aluminuma (aluminskog alumina) ( Inalas), što je rezultiralo značajnim smanjenjem osjetljivosti uređaja. Tijekom godina, mnogi istraživači aktivno traže nove poluvodičke materijale koji su kompatibilni s Ingaas i INP optoelektronski platformski procesi i imaju ultra nisku performanse ionizacijske buke slične skupnim silicijskim materijalima.
Inovativni detektor fotodiode od 1550 nm lavina za lavinu pomaže razvoju lidar sustava
Tim istraživača u Ujedinjenom Kraljevstvu i Sjedinjenim Državama prvi je put uspješno razvio novi ultra-visoka osjetljivost 1550 nm APD fotodetektor (lavinski fotodetektor), proboj koji obećava da će uvelike poboljšati performanse LiDAR sustava i drugih optoelektronskih primjena.
Novi materijali nude ključne prednosti
Vrhunac ovog istraživanja je inovativna upotreba materijala. Istraživači su odabrali GAASSB kao apsorpcijski sloj i algaASSB kao sloj multiplikatora. Ovaj se dizajn razlikuje od tradicionalnih ingaas/inp i donosi značajne prednosti:
1.GAASSB Sloj apsorpcije: GAASSB ima sličan koeficijent apsorpcije za Ingaas, a prijelaz iz sloja apsorpcije GAASSB u algaASSB (sloj multiplikatora) je lakši, smanjujući efekt zamke i poboljšava brzinu i apsorpciju učinkovitosti uređaja.
2.AlgaASSB sloj multiplikatora: AlgaassB sloj multiplikatora superiorniji je od tradicionalnog sloja multiplikatora INALAS -a u performansama. Uglavnom se odražava u velikom pojačanju na sobnoj temperaturi, visoku propusnu širinu i ultra-niski višak buke.
S izvrsnim pokazateljima performansi
NoviAPD fotodetektor(Avalanche Photodiode detektor) također nudi značajna poboljšanja u mjernim podacima o performansama:
1. Ultra-visoki dobitak: Ultra-visoki dobitak od 278 postignut je na sobnoj temperaturi, a nedavno je dr. Jin Xiao poboljšao optimizaciju i proces strukture, a maksimalni dobitak povećan je na m = 1212.
2. Vrlo niska buka: pokazuje vrlo nizak višak buke (f <3, dobitak m = 70; f <4, dobitak m = 100).
3. Visoka kvantna učinkovitost: Pod maksimalnim dobitkom, kvantna učinkovitost je čak 5935,3%. Snažna temperaturna stabilnost: Osjetljivost raspada na niskoj temperaturi iznosi oko 11,83 mV/k.
Slika 1 Višak buke APD -auređaji za fotodetektorU usporedbi s drugim APD fotodetektorom
Široki izgledi za prijavu
Ovaj novi APD ima važne implikacije na LiDAR sustave i fotonske aplikacije:
1. Poboljšani omjer signal-šum: Karakteristike visokog pojačanja i niske buke značajno poboljšavaju omjer signal-šum, što je kritično za primjenu u okruženjima siromašnim fotonom, poput praćenja stakleničkih plinova.
2. Snažna kompatibilnost: Novi APD fotodetektor (Avalanche Photodetector) dizajniran je tako da bude kompatibilan s trenutnim platformama indija fosfida (INP) optoelektroničke platforme, osiguravajući bešavnu integraciju s postojećim komercijalnim komunikacijskim sustavima.
3. Visoka operativna učinkovitost: može djelovati učinkovito na sobnoj temperaturi bez složenih mehanizama hlađenja, pojednostavljujući implementaciju u različitim praktičnim primjenama.
Razvoj ovog novog 1550 nm SACM APD fotodetektor (Avalanche Photodetector) predstavlja veliki proboj u polju, bavi se ključnim ograničenjima povezanim s viškom buke i dobitma širine propusnosti u tradicionalnom dizajnu APD fotodetetora (Avalanche Photodetector). Očekuje se da će ova inovacija povećati sposobnosti LiDAR sustava, posebno u sustavima bez pohvala LiDAR, kao i komunikacije slobodnog prostora.
Post Vrijeme: siječnja-13-2025