Naujausi pasiekimaiDidelio jautrumo lavinos fotodetektoriai
Kambario temperatūra Aukštas jautrumas 1550 nm„Avalanche“ fotodiodo detektorius
Artimoje infraraudonųjų spindulių (SWIR) juostoje didelis jautrumas didelio greičio lavinos diodai yra plačiai naudojami optoelektroniniame ryšyje ir „LiDAR“ programose. Tačiau dabartinį beveik infraraudonųjų spindulių lavinos fotodiodą (APD), kuriame vyrauja indis gallio arseno lavinos skilimo diodas (Ingaas APD), visada buvo ribojamas atsitiktinio susidūrimo jonizacijos triukšmas tradicinių daugialypių regionų medžiagų, indio fosfido (INP) ir indio aliuminio arseno arseniko (Inalas), todėl reikšmingai sumažėja. Bėgant metams, daugelis tyrėjų aktyviai ieško naujų puslaidininkių medžiagų, suderinamų su „InGaas“ ir „INP Optoelektroninių platformų“ procesais ir turinčios ypač mažą poveikį jonizacijos triukšmo našumui, panašiai kaip birių silicio medžiagų.
Novatoriškas 1550 nm lavinos fotodiodo detektorius padeda sukurti „LiDAR“ sistemas
Jungtinės Karalystės ir JAV tyrėjų komanda pirmą kartą sėkmingai sukūrė naują ypač aukšto jautrumo 1550 nm APD fotodetektorių („Avalanche“ fotodetektorius), proveržis, žadantis žymiai pagerinti „LiDAR“ sistemų ir kitų optoelektroninių programų veikimą.
Naujos medžiagos siūlo pagrindinius pranašumus
Šio tyrimo akcentas yra novatoriškas medžiagų naudojimas. Tyrėjai pasirinko GAASSB kaip absorbcijos sluoksnį ir „AlgaassB“ kaip daugiklio sluoksnį. Šis dizainas skiriasi nuo tradicinių „InGaaS/INP“ ir suteikia didelių pranašumų:
1.GaSsB absorbcijos sluoksnis: GAASSB turi panašų absorbcijos koeficientą kaip ir „InGaaS“, o perėjimas nuo GAASSB absorbcijos sluoksnio prie „AlgaSsB“ (daugiklio sluoksnio) yra lengvesnis, sumažinant gaudyklės efektą ir pagerinant prietaiso greičio ir absorbcijos efektyvumą.
2.AlgaassB daugiklio sluoksnis: „AlgaSsB“ daugiklio sluoksnis yra pranašesnis už tradicinį INP ir „Inalas“ daugiklio sluoksnį. Tai daugiausia atsispindi dideliam kambario temperatūrai, dideliam pralaidumo ir ypač mažam triukšmui.
Su puikiais veiklos rodikliais
NaujasisAPD fotodetektorius(„Avalanche“ fotodiodo detektorius) taip pat siūlo žymiai patobulinti našumo metriką:
1. Itin didelis padidėjimas: Itin didelis 278 padidėjimas buvo pasiektas kambario temperatūroje, o neseniai dr. Jin Xiao pagerino struktūros optimizavimą ir procesą, o maksimalus padidėjimas padidėjo iki M = 1212.
2. Labai mažas triukšmas: rodo labai mažą triukšmo perteklių (f <3, gaukite M = 70; F <4, gaukite M = 100).
3. Didelis kvantinis efektyvumas: Esant maksimaliam padidėjimui, kvantinis efektyvumas siekia net 5935,3%. Stiprus temperatūros stabilumas: Jautrumas skilimo žemoje temperatūroje yra apie 11,83 mV/k.
1 pav. APD triukšmasFotodetektoriaus įrenginiaiPalyginti su kitu APD fotodetektoriumi
Plačios taikymo perspektyvos
Šis naujas APD turi didelę įtaką „LiDAR“ sistemoms ir fotonų programoms:
1. Patobulintas signalo ir triukšmo santykis: Didelis padidėjimas ir mažo triukšmo charakteristikos žymiai pagerina signalo ir triukšmo santykį, kuris yra labai svarbus pritaikant fotonų neturtingų aplinkų, tokių kaip šiltnamio efektą sukeliančių dujų stebėjimas.
2. Stiprus suderinamumas: Naujasis APD fotodetektorius („Avalanche Photodetector“) yra sukurtas taip, kad būtų suderinamas su dabartinėmis indio fosfido (INP) optoelektronikos platformomis, užtikrinant sklandų integraciją su esamomis komercinių komunikacijos sistemomis.
3. Aukštas eksploatavimo efektyvumas: jis gali efektyviai veikti kambario temperatūroje be sudėtingų aušinimo mechanizmų, supaprastindamas diegimą įvairiose praktinėse programose.
Šio naujojo 1550 nm SACM APD fotodetektoriaus („Avalanche Photodetector“) kūrimas yra didelis proveržis lauke, aptaria pagrindinius apribojimus, susijusius su triukšmo pertekliumi ir padidėjimo pralaidumo produktais tradiciniuose APD fotodetektoriuose („Avalanche“ fotodetektoriaus). Tikimasi, kad ši naujovė padidins „LiDAR“ sistemų galimybes, ypač nepilotuojamose „LiDAR“ sistemose, taip pat laisvos erdvės komunikacijos.
Pašto laikas: 2012 m. Sausio 13 d