Onlangse vooruitgang inHoë sensitiwiteit lawine fotodetektore
Kamertemperatuur hoë sensitiwiteit 1550 nmAvalanche fotodiode detector
In die nabye infrarooi (SWIR) band word 'n hoë sensitiwiteit met hoë snelheid lawine -diodes wyd gebruik in opto -elektroniese kommunikasie en lidar -toepassings. Die huidige naby-infrarooi lawine-fotodiode (APD) wat oorheers word deur indium gallium arseen-lawine-afbraakdiode (INGAAS APD) is egter nog altyd beperk deur die ewekansige botsingsionisasie-geraas van tradisionele multiplierstreekmateriaal, indiumfosfied (INP) en indium aluminium arsenies ( Inalas), wat lei tot 'n beduidende vermindering in die sensitiwiteit van die toestel. Oor die jare is baie navorsers aktief op soek na nuwe halfgeleiermateriaal wat versoenbaar is met die InGaAs- en INP-opto-elektroniese platformprosesse en het 'n ultra-lae impak-ionisasie-geraasprestasie soortgelyk aan grootmaat silikonmateriaal.
Die innoverende 1550 nm Avalanche -fotodiode -detector help die ontwikkeling van LiDAR -stelsels
'N Span navorsers in die Verenigde Koninkryk en die Verenigde State het vir die eerste keer 'n nuwe ultra-hoë sensitiwiteit 1550 nm APD-fotodetektor ontwikkel (Avalanche -fotodetektor), 'n deurbraak wat beloof om die werkverrigting van LiDAR -stelsels en ander opto -elektroniese toepassings aansienlik te verbeter.
Nuwe materiaal bied belangrike voordele
Die hoogtepunt van hierdie navorsing is die innoverende gebruik van materiale. Die navorsers het GAASSB gekies as die absorpsielaag en AlgaassB as die vermenigvuldigerlaag. Hierdie ontwerp verskil van tradisionele InGAA's/INP en bring belangrike voordele in:
1.GAASSB -absorpsielaag: GAASSB het 'n soortgelyke absorpsiekoëffisiënt na INGAAS, en die oorgang van GAASSB -absorpsielaag na ALGAASSB (vermenigvuldigerlaag) is makliker, wat die valseffek verminder en die snelheid en absorpsiedoeltreffendheid van die toestel verbeter.
2.AlgAASSB Multiplier Layer: ALGAASSB MULTIPLERLAY is beter as tradisionele InP- en Inalas -vermenigvuldiger laag in werkverrigting. Dit word hoofsaaklik weerspieël in hoë wins by kamertemperatuur, hoë bandwydte en ultra-lae oortollige geraas.
Met uitstekende prestasie -aanwysers
Die nuweAPD fotodetektor(Avalanche Photodiode Detector) bied ook beduidende verbeterings in prestasie -statistieke:
1. Ultra-hoë wins: Die ultra-hoë wins van 278 is by kamertemperatuur behaal, en onlangs het dr. Jin Xiao die struktuuroptimalisering en -proses verbeter, en die maksimum wins is verhoog tot M = 1212.
2. Baie lae geraas: toon baie lae oortollige geraas (F <3, wins m = 70; f <4, wins m = 100).
3. Hoë kwantumdoeltreffendheid: Onder die maksimum wins is die kwantumdoeltreffendheid so hoog as 5935,3%. Sterk temperatuurstabiliteit: afbreekgevoeligheid by lae temperatuur is ongeveer 11,83 mV/k.
Fig 1 Oormatige geraas van APDfotodetektortoestelleIn vergelyking met ander APD -fotodetektor
Wye toepassingsvooruitsigte
Hierdie nuwe APD het belangrike implikasies vir LiDAR -stelsels en foton -toepassings:
1. Verbeterde sein-tot-geraas-verhouding: Die hoë wins en lae geraas-eienskappe verbeter die sein-tot-geraas-verhouding, wat van kritieke belang is vir toepassings in fotonarm omgewings, soos monitering van kweekhuisgas.
2. Sterk verenigbaarheid: Die nuwe APD -fotodetektor (Avalanche Photodetector) is ontwerp om versoenbaar te wees met die huidige indiumfosfied (INP) opto -elektroniese platforms, wat die naatlose integrasie met bestaande kommersiële kommunikasiestelsels verseker.
3. Hoë operasionele doeltreffendheid: dit kan doeltreffend werk by kamertemperatuur sonder ingewikkelde verkoelingsmeganismes, wat die ontplooiing in verskillende praktiese toepassings vereenvoudig.
Die ontwikkeling van hierdie nuwe 1550 nm SACM APD -fotodetektor (lawine fotodetektor) is 'n belangrike deurbraak in die veld, spreek die belangrikste beperkings aan wat verband hou met oortollige geraas en verkrygingsbreedte in tradisionele APD -fotodetektor (Acalanche Photodetector) -ontwerpe. Hierdie innovasie sal na verwagting die vermoëns van LiDAR-stelsels verhoog, veral in onbemande LiDAR-stelsels, sowel as vryruimte-kommunikasie.
Postyd: Jan-13-2025 Januarie