Апошнія поспехі ўФотадэтэктары з высокай адчувальнасцю лавіны
Высокая адчувальнасць да пакаёвай тэмпературы 1550 нмДэтэктар фотадыёду лавіны
У бліжэйшай інфрачырвонай (SWIR) паласе высокая адчувальнасць высокахуткаснай лавіннай дыёдаў шырока выкарыстоўваюцца ў оптаэлектронных зносінах і прымяненнях лідара. Аднак бягучы інфрачырвоны лавінны фотадыёд (APD), які пераважае ад мыш'ячнага арсемалічнага лавіннага дыёда (INGAAS APD), заўсёды быў абмежаваны выпадковым шумам іянізацыі сутыкнення традыцыйных матэрыялаў мультыплікатара, фосфіду індыя (INP) і алюмініевым арсенічным (у індыяліі. На працягу многіх гадоў многія даследчыкі актыўна шукаюць новыя паўправадніковыя матэрыялы, сумяшчальныя з працэсамі INGAAS і INP Optoelectronic платформы і маюць ультра-нізкі ўплыў іянізацыйнага шуму, падобныя на аб'ёмныя крэмнійныя матэрыялы.
Інавацыйны дэтэктар лавіны 1550 нм лавіны дапамагае развіваць сістэмы LiDAR
Каманда даследчыкаў у Вялікабрытаніі і ЗША ўпершыню паспяхова распрацавала новую ультравысокую адчувальнасць 1550 нм APD Photodetector (Фотадэтэктар лавіны), прарыў, які абяцае значна палепшыць прадукцыйнасць Lidar Systems і іншых оптаэлектронных прыкладанняў.
Новыя матэрыялы прапануюць ключавыя перавагі
Яркім момантам гэтага даследавання з'яўляецца інавацыйнае выкарыстанне матэрыялаў. Даследчыкі выбралі GaASSB у якасці пласта паглынання і AlgaAssB у якасці мультыплікатара. Гэтая канструкцыя адрозніваецца ад традыцыйных інгасаў/Inp і прыносіць значныя перавагі:
1. GAASSB пласт паглынання: GAASSB мае аналагічны каэфіцыент паглынання ў INGAAS, а пераход ад пласта паглынання GAASSB да AlgaASSB (мультыплікатарны пласт) прасцей, зніжаючы эфект пасткі і павышэнне хуткасці і эфектыўнасці паглынання прылады.
2.AlgaASSB Шматпростны пласт: мультыплікацыйны пласт AlgaAssB пераўзыходзіць традыцыйны пласт мультыплікатара INP і INALAS у прадукцыйнасці. У асноўным гэта адлюстроўваецца з высокім узмацненнем пры пакаёвай тэмпературы, высокай прапускной здольнасці і звышмоццю лішнім шумам.
З выдатнымі паказчыкамі працы
НовыAPD фотадэтэктар(Дэтэктар фотадыёда Avalanche) таксама прапануе значнае паляпшэнне паказчыкаў прадукцыйнасці:
1. Ультра-высокі прырост: ультравысокі ўзмацненне 278 быў дасягнуты пры пакаёвай тэмпературы, і нядаўна доктар Джын Сяо палепшыў аптымізацыю і працэс структуры, а максімальны ўзмацненне павялічыўся да M = 1212.
2. Вельмі нізкі шум: паказвае вельмі нізкі лішак шуму (F <3, узмацненне m = 70; f <4, узмацненне m = 100).
3. Высокая квантавая эфектыўнасць: пры максімальным узмацненні, квантавая эфектыўнасць дасягае 5935,3%. Моцная тэмпературная ўстойлівасць: адчувальнасць да разбурэння пры нізкай тэмпературы складае каля 11,83 мВ/К.
Мал. 1 Лішак шуму APDФотадэтэктарныя прыладыу параўнанні з іншымі фотадэтэктарамі APD
Шырокія перспектывы прыкладання
Гэты новы APD мае важныя наступствы для Lidar Systems і Photon Applications:
1. Палепшанае суадносіны сігнал-шум: высокі ўзмацненне і нізкія характарыстыкі шуму значна паляпшаюць суадносіны сігнал-шум, што мае вырашальнае значэнне для прымянення ў асяроддзях з беднымі фатонамі, напрыклад, маніторынгу парніковых газаў.
2. Моцная сумяшчальнасць: новы фотадэтэктар APD (PhotodeTector Avalanche) распрацаваны так, каб сумяшчацца з платформамі оптаэлектронікі ў сучасных фосфідах Indium (INP), забяспечваючы бесперашкодную інтэграцыю з існуючымі сістэмамі камерцыйнай камунікацыі.
3. Высокая эксплуатацыйная эфектыўнасць: яна можа працаваць эфектыўна пры пакаёвай тэмпературы без складаных механізмаў астуджэння, спрашчаючы разгортванне ў розных практычных дадатках.
Распрацоўка гэтага новага 1550 нм SACM APD PhotodeTector (PhotodeTector Avalanche) уяўляе сабой асноўны прарыў у полі, закранае ключавыя абмежаванні, звязаныя з лішнім шумам і набыць прадукты прапускной здольнасці ў традыцыйных фотадэтэктарах APD (Avalanche PhotodeTector). Чакаецца, што гэта новаўвядзенне павялічыць магчымасці Lidar Systems, асабліва ў беспілотных сістэмах LiDAR, а таксама ў камунікацыі свабоднай прасторы.
Час паведамлення: 13 студзеня 2015 г.