Nedavni napredek vFotodetektorji z visoko občutljivostjo
Sobna temperatura visoka občutljivost 1550 nmDetektor fotodiod plazov
V bližnjem infrardečem (SWIR) pasu se v optoelectronic Communication in Lidar aplikacijah pogosto uporabljajo visoke diode plazov z visoko hitrostjo. Vendar pa je trenutna skoraj infrardeča plazova fotodioda (APD), v kateri prevladuje indijeva galij arzena razpada diode (Ingaas APD), vedno omejena z naključnim trkom ionizacijskim hrupom tradicionalnih materialov za multiplikacijo, indijskega fosfida (INP) in indijevega aluminijevega arsena (INP) in indijevega aluminijevega arsena Inalas), kar ima za posledico znatno zmanjšanje občutljivosti naprave. Skozi leta veliko raziskovalcev aktivno išče nove polprevodniške materiale, ki so združljivi s procesi IngaAS in INP optoelectronic platforme in imajo ultra nizke vplivne ionizacijske zmogljivosti, podobne razsutim silicijevim materialom.
Inovativni detektor fotodiod 1550 nm avalanche pomaga pri razvoju sistemov LiDAR
Skupina raziskovalcev v Združenem kraljestvu in Združenih državah Amerike je prvič uspešno razvila nov ultra visok občutljivost 1550 nm fotodetektorja APD (Photodetektor plazov), preboj, ki obljublja, da bo močno izboljšal delovanje sistemov LiDAR in drugih optoelektronskih aplikacij.
Novi materiali ponujajo ključne prednosti
Vrhunec te raziskave je inovativna uporaba materialov. Raziskovalci so za absorpcijsko plast in algaassB izbrali GAASSB kot plast multiplikatorja. Ta zasnova se razlikuje od tradicionalnih InGaas/INP in prinaša pomembne prednosti:
1.GaasB Absorpcijska plast: GAASSB ima podoben absorpcijski koeficient kot InGAA, prehod iz absorpcijske plasti GAASSB v algaASB (večplastni sloj) je lažji, zmanjšuje učinek pasti in izboljšuje učinkovitost hitrosti in absorpcije naprave.
2.Algaassb Multiplikator Layer: AlgaassB množični sloj je boljši od tradicionalne plasti Multiplikaterja INP in Inalas v zmogljivosti. V glavnem se odraža v visokem dobičku pri sobni temperaturi, visoki pasovni širini in ultra nizkem odvečnem hrupu.
Z odličnimi kazalci uspešnosti
NovoAPD fotodetektor(Detektor fotodiod plazov) ponuja tudi znatne izboljšave v meritvah uspešnosti:
1. ultra visok dobiček: Ultra visok dobiček 278 je bil dosežen pri sobni temperaturi, pred kratkim pa je dr. Jin Xiao izboljšal optimizacijo in proces strukture, največji dobiček pa se je povečal na M = 1212.
2. zelo nizek hrup: kaže zelo majhen odvečni hrup (f <3, dobiček m = 70; f <4, dobiček m = 100).
3. Visoka kvantna učinkovitost: Po največji dobički je kvantna učinkovitost kar 5935,3%. Močna temperaturna stabilnost: Občutljivost razpada pri nizki temperaturi je približno 11,83 mV/k.
Slika 1 Odvečen hrup APDNaprave za fotodetektorv primerjavi z drugim fotodetektorjem APD
Široke možnosti za prijavo
Ta novi APD ima pomembne posledice za sisteme LiDAR in fotonske aplikacije:
1. Izboljšano razmerje med signalom in šumom: značilnosti visokega dobička in nizke hrupe bistveno izboljšajo razmerje med signalom in šumom, kar je ključnega pomena za aplikacije v fotonskih okoljih, kot je spremljanje toplogrednih plinov.
2. Močna združljivost: nov fotodetektor APD (plazovni fotodetektor) je zasnovan tako, da je združljiv s trenutnimi indijevimi fosfidnimi (INP) optoelectronics platformami, kar zagotavlja brezhibno integracijo z obstoječimi komercialnimi komunikacijskimi sistemi.
3. Visoka operativna učinkovitost: lahko učinkovito deluje pri sobni temperaturi brez zapletenih mehanizmov hlajenja, kar poenostavi uvajanje v različnih praktičnih aplikacijah.
Razvoj tega novega 1550 nm SACM APD fotodetektorja (plazovni fotodetektor) predstavlja velik preboj na terenu, obravnava ključne omejitve, povezane s prekomernim hrupom in pridobivanjem pasovne širine v tradicionalnih fotodetektorjih APD (plazovni fotodetektor). Pričakuje se, da bo ta inovacija povečala zmogljivosti sistemov LiDAR, zlasti v brezpilotnih sistemih LiDAR, pa tudi komunikacije prostega prostora.
Čas objave: januar-13-2025