Avancées récentes dansPhotodétecteurs d'avalanche à haute sensibilité
Température ambiante à haute sensibilité 1550 nmDétecteur de photodiode d'avalanche
Dans la bande presque infrarouge (SWIR), les diodes d'avalanche à grande vitesse à haute sensibilité sont largement utilisées dans la communication optoélectronique et les applications lidar. Cependant, la photodiode avalanche proche infrarouge proche (APD) dominée par la diode de dégradation de l'avalanche d'arsenic indium gallium (ingaaS APD) a toujours été limitée par le bruit d'ionisation aléatoire de collision des matériaux traditionnels de la région multiplicateur (INP) et de l'amarac Inalas), entraînant une réduction significative de la sensibilité de l'appareil. Au fil des ans, de nombreux chercheurs recherchent activement de nouveaux matériaux semi-conducteurs qui sont compatibles avec les processus de plate-forme optoélectronique Ingaas et InP et ont des performances de bruit d'ionisation à impact ultra-faible similaires aux matériaux en silicium en vrac.
Le détecteur de photodiode Avalanche innovant 1550 NM aide le développement des systèmes LiDAR
Une équipe de chercheurs au Royaume-Uni et aux États-Unis a développé pour la première fois avec succès un nouveau photodétecteur APD Sensitivité Ultra-High Sensitivité 1550 NM (photodétecteur d'avalanche), une percée qui promet d'améliorer considérablement les performances des systèmes LiDAR et d'autres applications optoélectroniques.
Les nouveaux matériaux offrent des avantages clés
Le point culminant de cette recherche est l'utilisation innovante des matériaux. Les chercheurs ont choisi GaASSB comme couche d'absorption et algaassB comme couche multiplicateur. Cette conception diffère des ingaas / inp traditionnelles et apporte des avantages importants:
1.Couche d'absorption de GAASSB: Le GaASSB a un coefficient d'absorption similaire à l'INGAAS, et la transition de la couche d'absorption du GAASSB à l'algaassB (couche multiplicateur) est plus facile, réduisant l'effet de piège et améliorant l'efficacité de la vitesse et de l'absorption du dispositif.
2.Algaassb Multiplier Couche: La couche multiplicatrice d'algaassB est supérieure à la couche traditionnelle de multiplicateur inalas et inalas en performance. Il se reflète principalement dans un gain élevé à température ambiante, une bande passante élevée et un bruit en excès ultra-bas.
Avec d'excellents indicateurs de performance
Le nouveauPhotodétecteur APD(Avalanche Photodiode Detector) offre également des améliorations significatives des mesures de performance:
1. Gain ultra-élevé: le gain ultra-élevé de 278 a été atteint à température ambiante, et récemment le Dr Jin Xiao a amélioré l'optimisation et le processus de structure, et le gain maximal a été augmenté à M = 1212.
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3. Efficacité quantique élevée: En vertu du gain maximal, l'efficacité quantique est aussi élevée que 5935,3%. Fort stabilité de la température: une sensibilité à la dégradation à basse température est d'environ 11,83 mV / k.
Fig 1 Excès de bruit d'APDdispositifs photodétectorpar rapport à d'autres photodétector APD
Larges perspectives de demande
Ce nouvel APD a des implications importantes pour les systèmes LiDAR et les applications de photons:
1. Rapport signal / bruit amélioré: les caractéristiques de gain élevé et de bruit faible améliorent considérablement le rapport signal / bruit, qui est essentiel pour les applications dans des environnements pauvres en photons, tels que la surveillance des gaz à effet de serre.
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3. Efficacité opérationnelle élevée: il peut fonctionner efficacement à température ambiante sans mécanismes de refroidissement complexes, simplifiant le déploiement dans diverses applications pratiques.
Le développement de ce nouveau photodétecteur APD SACM 1550 NM (Avalanche Photodetector) représente une percée majeure sur le terrain, traite des limitations clés associées au bruit excédentaire et aux produits de bande passante de gain dans les conceptions traditionnelles de photodétector APD (Avalanche Photodetector). Cette innovation devrait augmenter les capacités des systèmes LiDAR, en particulier dans les systèmes LiDAR sans pilote, ainsi que dans les communications en espace libre.
Heure du poste: Jan-13-2025