Avvanzi riċenti fil-fotodetetturi tal-valanga ta 'sensittività għolja

Avvanzi riċenti fiFotodetetturi ta 'Sensittività Għolja ta' Sensittività Għolja

Temperatura tal-kamra sensittività għolja 1550 nmDetector tal-Fotodiodi tal-Avalanche

Fil-medda ta 'infra-aħmar (SWIR) qarib, dijodi ta' valangi ta 'veloċità għolja ta' sensittività għolja jintużaw ħafna fil-komunikazzjoni optoelettronika u l-applikazzjonijiet LIDAR. Madankollu, il-fotodiodi tal-valanga (APD) ta 'l-infra-aħmar preżenti ddominati mid-dijodu ta' tqassim ta 'valanga tal-arseniku tal-indju gallium (APD) dejjem kien limitat mill-istorbju tal-jonizzazzjoni tal-ħabta bl-addoċċ ta' materjali tradizzjonali tar-reġjun multiplikatur, fosfid tal-indju (INP) u arseniku tal-aluminju tal-indju ( Inalas), li tirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fis-sensittività tal-apparat. Matul is-snin, ħafna riċerkaturi qed ifittxu attivament materjali semikondutturi ġodda li huma kompatibbli mal-proċessi ta 'pjattaforma optoelettronika INGAAS u INP u għandhom prestazzjoni tal-istorbju ultra-baxxa ta' jonizzazzjoni simili għal materjali tas-silikon bl-ingrossa.

Id-ditekter innovattiv ta '1550 NM Avalanche Photodiode jgħin l-iżvilupp ta' sistemi LiDAR

Tim ta 'riċerkaturi fir-Renju Unit u l-Istati Uniti għall-ewwel darba żviluppaw b'suċċess photodetector APD ta' sensittività ultra-għolja 1550 nm (Fotodetettur tal-Avalanche), avvanz li jwiegħed li jtejjeb ħafna l-prestazzjoni tas-sistemi LiDAR u applikazzjonijiet optoelettroniċi oħra.

Materjali ġodda joffru vantaġġi ewlenin

Il-qofol ta 'din ir-riċerka huwa l-użu innovattiv tal-materjali. Ir-riċerkaturi għażlu GAASSB bħala s-saff ta 'assorbiment u l-algaASSB bħala s-saff tal-multiplikatur. Dan id-disinn huwa differenti minn IngaaS / INP tradizzjonali u jġib vantaġġi sinifikanti:

1.GAASSB Saff ta 'Assorbiment: GAASSB għandu koeffiċjent ta' assorbiment simili għal INGAAs, u t-tranżizzjoni minn saff ta 'assorbiment ta' GAASSB għal algaASSB (saff multiplikatur) hija aktar faċli, li tnaqqas l-effett tan-nassa u ttejjeb il-veloċità u l-effiċjenza ta 'assorbiment ta' l-apparat.

2. ALGAASSB Multiplikatur tas-Saff: Is-saff multiplikatur AlgaASSB huwa superjuri għas-saff tal-multiplikatur INP u inalas tradizzjonali fil-prestazzjoni. Huwa rifless prinċipalment fi qligħ għoli f'temperatura tal-kamra, wisa 'tal-frekwenza għolja u ħoss żejjed ultra-baxx.

B'indikaturi ta 'prestazzjoni eċċellenti

Il-ġdidPhotodetector APD(Avalanche Photodiode Detector) toffri wkoll titjib sinifikanti fil-metriċi tal-prestazzjoni:

1. Qligħ ultra-għoli: Il-qligħ ultra-għoli ta '278 inkiseb f'temperatura tal-kamra, u dan l-aħħar Dr Jin Xiao tejjeb l-ottimizzazzjoni u l-proċess tal-istruttura, u l-qligħ massimu żdied għal M = 1212.

2. Ħoss baxx ħafna: Juri ħoss żejjed baxx ħafna (f <3, qligħ M = 70; f <4, qligħ M = 100).

3. Effiċjenza Quantum Għolja: Taħt il-qligħ massimu, l-effiċjenza kwantistika hija għolja daqs 5935.3%. Stabbiltà qawwija tat-temperatura: Is-sensittività għat-tqassim f'temperatura baxxa hija ta 'madwar 11.83 mV / k.

Fig 1 Ħoss żejjed ta 'APDApparat Photodetectormeta mqabbel ma 'fotodetettur APD ieħor

Prospetti ta 'applikazzjoni wiesgħa

Dan l-APD ġdid għandu implikazzjonijiet importanti għas-sistemi LIDAR u l-applikazzjonijiet tal-fotoni:

1. Proporzjon ta 'sinjal għal ħoss imtejjeb: Il-karatteristiċi ta' qligħ għoli u ta 'ħoss baxx itejbu b'mod sinifikanti l-proporzjon sinjal-ħoss, li huwa kritiku għal applikazzjonijiet f'ambjenti foqra fotoni, bħal monitoraġġ ta' gass b'effett ta 'serra.

2

3. Effiċjenza operattiva għolja: Jista 'jaħdem b'mod effiċjenti f'temperatura tal-kamra mingħajr mekkaniżmi ta' tkessiħ kumplessi, li jissimplifika l-iskjerament f'diversi applikazzjonijiet prattiċi.

L-iżvilupp ta 'dan il-fotodetettur APD SACM 1550 NM ġdid (Fotodetettur Avalanche) jirrappreżenta avvanz maġġuri fil-qasam, jindirizza limitazzjonijiet ewlenin assoċjati ma' ħsejjes żejda u qligħ ta 'prodotti tal-frekwenza fid-disinji tradizzjonali tal-fotodetettur APD (Avalanche Photodetector). Din l-innovazzjoni hija mistennija li tagħti spinta lill-kapaċitajiet tas-sistemi LiDAR, speċjalment f'sistemi LiDAR mingħajr ekwipaġġ, kif ukoll f'komunikazzjonijiet ta 'spazju ħieles.