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, trenutačni blizu infracrveni lavina fotodioda (APD) u kojem je dominirao Indium Gallium arsen ARSEN ARSENSKA DIODA DIODA (IngaAS APD) uvijek je bio ograničen slučajnim bukom ionizacije na slučajnom sudarskom ionizaciji tradicionalnih materijala za višestruke regije, indijskim fosfidom (INP) i značajnom aluminomnom aluminuma (u aluminu aluminuma). 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