Ən son irəliləyişləryüksək həssaslıqlı uçqun fotodetektorları
Otaq temperaturu yüksək həssaslıq 1550 nmuçqun fotodiod detektoru
Yaxın infraqırmızı (SWIR) diapazonunda yüksək həssaslığa malik yüksək sürətli uçqun diodları optoelektronik rabitə və liDAR proqramlarında geniş istifadə olunur. Bununla belə, indium qallium arsen uçqunun parçalanması diodunun (InGaAs APD) üstünlük təşkil etdiyi cari yaxın infraqırmızı uçqun fotodiodu (APD) həmişə ənənəvi çarpan bölgə materiallarının təsadüfi toqquşma ionlaşma səs-küyü, indium fosfidi (InP) və indium alüminiumun reaktivliyi ilə məhdudlaşır. cihazın həssaslığı. İllər ərzində bir çox tədqiqatçılar InGaAs və InP optoelektronik platforma proseslərinə uyğun gələn və kütləvi silisium materiallarına bənzər ultra aşağı təsirli ionlaşma səs-küy performansına malik yeni yarımkeçirici materialları fəal şəkildə axtarırlar.
Yenilikçi 1550 nm uçqun fotodiod detektoru LiDAR sistemlərinin inkişafına kömək edir.
Böyük Britaniya və ABŞ-da tədqiqatçılar qrupu ilk dəfə olaraq yeni ultra yüksək həssaslığa malik 1550 nm APD fotodetektorunu uğurla inkişaf etdiriblər.uçqun fotodetektoru), LiDAR sistemlərinin və digər optoelektronik tətbiqlərin işini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıracağını vəd edən bir irəliləyiş.
Yeni materiallar əsas üstünlükləri təklif edir
Bu tədqiqatın əsas məqamı materialların innovativ istifadəsidir. Tədqiqatçılar udma təbəqəsi kimi GaAsSb, çarpan təbəqə kimi isə AlGaAsSb seçiblər. Bu dizayn ənənəvi InGaAs/InP-dən fərqlənir və əhəmiyyətli üstünlüklər gətirir:
1.GaAsSb udma təbəqəsi: GaAsSb InGaAs ilə oxşar udma əmsalına malikdir və GaAsSb udma qatından AlGaAsSb-ə (çoxalıcı təbəqə) keçid daha asandır, trap effektini azaldır və cihazın sürətini və udma səmərəliliyini artırır.
2.AlGaAsSb çarpan təbəqəsi: AlGaAsSb çarpan təbəqəsi performans baxımından ənənəvi InP və InAlAs çarpan qatından üstündür. Əsasən otaq temperaturunda yüksək qazanc, yüksək bant genişliyi və ultra aşağı həddindən artıq səs-küydə əks olunur.
Əla performans göstəriciləri ilə
YeniAPD fotodetektoru(uçqun fotodiod detektoru) həmçinin performans göstəricilərində əhəmiyyətli təkmilləşdirmələr təklif edir:
1. Ultra yüksək qazanc: 278-lik ultra yüksək qazanc otaq temperaturunda əldə edildi və bu yaxınlarda Dr Jin Xiao strukturun optimallaşdırılmasını və prosesini təkmilləşdirdi və maksimum qazanc M=1212-ə qədər artırıldı.
2. Çox aşağı səs-küy: çox aşağı izafi səs-küy göstərir (F < 3, qazanc M = 70; F<4, qazanc M=100).
3. Yüksək kvant səmərəliliyi: maksimum qazanc altında kvant səmərəliliyi 5935,3% kimi yüksəkdir. Güclü temperatur sabitliyi: aşağı temperaturda parçalanma həssaslığı təxminən 11,83 mV / K-dir.
Şəkil 1 APD-nin həddindən artıq səs-küyüfotodetektor cihazlarıdigər APD fotodetektoru ilə müqayisədə
Geniş tətbiq perspektivləri
Bu yeni APD liDAR sistemləri və foton tətbiqləri üçün mühüm təsirlərə malikdir:
1. Təkmilləşdirilmiş siqnal-küy nisbəti: Yüksək qazanc və aşağı səs-küy xüsusiyyətləri siqnal-küy nisbətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır, bu, istixana qazlarının monitorinqi kimi foton zəif mühitlərdə tətbiqlər üçün vacibdir.
2. Güclü uyğunluq: Yeni APD fotodetektoru (uçqun fotodetektoru) mövcud kommersiya rabitə sistemləri ilə qüsursuz inteqrasiyanı təmin edərək, indium fosfid (InP) optoelektronika platformalarına uyğun olmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
3. Yüksək əməliyyat səmərəliliyi: O, mürəkkəb soyutma mexanizmləri olmadan otaq temperaturunda səmərəli işləyə bilər, müxtəlif praktik tətbiqlərdə yerləşdirməni asanlaşdırır.
Bu yeni 1550 nm SACM APD fotodetektorunun (uçqun fotodetektorunun) inkişafı bu sahədə böyük bir irəliləyişi təmsil edir, ənənəvi APD fotodetektoru (uçqun fotodetektoru) dizaynlarında həddindən artıq səs-küy və qazanc bant genişliyi məhsulları ilə bağlı əsas məhdudiyyətləri həll edir. Bu yeniliyin liDAR sistemlərinin imkanlarını, xüsusən də pilotsuz liDAR sistemlərində, eləcə də boş kosmosda rabitəni gücləndirəcəyi gözlənilir.
Göndərmə vaxtı: 13 yanvar 2025-ci il