Viimased edusammud aastalKõrge tundlikkus laviini fotodetektorid
Toatemperatuur kõrge tundlikkus 1550 nmlaviini fotodioodidetektor
Lähedases infrapuna (SWIR) ribas kasutatakse optoelektrooniliste kommunikatsiooni- ja lidarirakenduste korral laialdaselt suure tundlikkusega kiireid laviinide dioode. Kuid praegust infrapuna-laviini fotodioodi (APD), milles domineerib indium gallium arseeni laviini lagunemisdiood (InGAAS APD), on alati piiranud traditsiooniliste mitmekordsete piirkondade materjalide, indiumfosfiid (INP) ja indium alumiiniumist arseeni juhuslik kokkupõrgete ionisatsioonimüra (INP) ja indium alumiinium-arseenimüra. Inalad), mille tulemuseks on seadme tundlikkuse oluline vähenemine. Aastate jooksul otsivad paljud teadlased aktiivselt uusi pooljuhtide materjale, mis ühilduvad InGAA-de ja INP optoelektrooniliste platvormiprotsessidega ning millel on ülikõrge mõju ionisatsioonimüra jõudlus, mis sarnaneb ränimaterjalidega.
Uuenduslik 1550 nm laviini fotodioodidetektor aitab arendada lidarisüsteeme
Ühendkuningriigi ja Ameerika Ühendriikide teadlaste meeskond on esimest korda edukalt välja töötanud uue ülikõrge tundlikkuse 1550 nm APD fotodetektor (laviini fotodetektor), läbimurre, mis lubab oluliselt parandada LiDAR -süsteemide ja muude optoelektrooniliste rakenduste jõudlust.
Uued materjalid pakuvad peamisi eeliseid
Selle uurimistöö tipphetk on materjalide uuenduslik kasutamine. Teadlased valisid neeldumiskihiks GAASSB ja kordistaja kihina vetikaalsed. See disain erineb traditsioonilistest InGAA -dest/InP -st ja toob kaasa olulisi eeliseid:
1. GAASSB neeldumiskiht: GAASSB -l on sarnane neeldumistegur InGAA -de suhtes ning üleminek GAASSB neeldumiskihilt vetikaassB -le (kordaja kiht) on lihtsam, vähendades lõksu efekti ning parandades seadme kiirust ja neeldumise efektiivsust.
2.AlgeaSSB kordaja kiht: AlgAsB kordaja kiht on parem kui traditsiooniline INP ja INaLas kordaja kiht jõudluses. See kajastub peamiselt suure võimendusega toatemperatuuril, suure ribalaiuse ja ülimadala liigne müraga.
Suurepäraste jõudlusnäitajatega
UusAPD fotodetektor(Avalanche Photodiode detektor) pakub ka jõudluse mõõdikuid olulisi parandusi:
1. ülikõrge võimendus: toatemperatuuril saavutati ülikõrge võimendus 278 ja hiljuti parandas dr Jin Xiao struktuuri optimeerimist ja protsessi ning maksimaalne võimendus suurendati M = 1212-ni.
2. väga madal müra: näitab väga madalat liigset müra (F <3, võimendus m = 70; F <4, võimendus m = 100).
3. kõrge kvanttõhusus: maksimaalse võimenduse korral on kvanttõhusus koguni 5935,3%. Tugev temperatuuri stabiilsus: lagunemistundlikkus madalal temperatuuril on umbes 11,83 mV/k.
Joonis 1 APD liigne müraPhotodetektori seadmedvõrreldes teiste APD fotodetektoriga
Laiad rakenduse väljavaated
Sellel uuel APD -l on oluline mõju LiDAR -süsteemidele ja footonirakendustele:
1. Parandatud signaali ja müra suhe: kõrge võimendus ja madala müraomadused parandavad märkimisväärselt signaali ja müra suhet, mis on kriitilise tähtsusega footonivaeste keskkondades, näiteks kasvuhoonegaaside jälgimisel.
2. Tugev ühilduvus: uus APD PhotoDetector (Avalanche Photodetector) on konstrueeritud ühilduvaks praeguse indiumfosfiidi (INP) optoelektroonikaplatvormidega, tagades sujuva integreerimise olemasolevate kommertssüsteemidega.
3. Kõrge operatsiooni efektiivsus: see saab tõhusalt töötada toatemperatuuril ilma keerukate jahutusmehhanismideta, lihtsustades kasutuselevõttu erinevates praktilistes rakendustes.
Selle uue 1550 nm SACM APD fotodetektor (Avalanche Photodetector) arendamine tähistab valdkonnas suurt läbimurret, käsitleb peamisi piiranguid, mis on seotud liigse müraga ja saavad ribalaiust tooteid traditsioonilistes APD -fotodetektoris (AVALANCHE PHOTODETEKTOR). Eeldatakse, et see uuendus suurendab LiDAR-süsteemide võimalusi, eriti mehitamata LiDAR-süsteemides, aga ka vaba ruumi suhtluses.
Postiaeg: 13. jaanuar-20125