Բարձր զգայունության ավալանշ ֆոտոդետրեկտորների վերջին առաջընթացը

Վերջին առաջխաղացումներըԲարձր զգայունություն Ավալանշ ֆոտոդետրեր

Սենյակի ջերմաստիճանը բարձր զգայունություն 1550 նմԱվալանշ ֆոտոդիոդի դետեկտոր

Մոտ ինֆրակարմիր (Swir) Band- ում բարձր զգայունության բարձր արագությամբ ավալանշ դիոդները լայնորեն օգտագործվում են օպտոէլեկտրոնային հաղորդակցության եւ LIDAR ծրագրերում: Այնուամենայնիվ, ներկա մոտակայքում գտնվող ինֆրակարմիր ավալանշի ֆոտոդիոդը (APD) գերակշռում է indium gallium arsenic avalanche diode (Ingaas APD) միշտ սահմանափակվել է ավանդական բազմապատկիչ տարածաշրջանային նյութերի, indium ֆոսպիայի (INP) եւ indium ալյումինե մկնդեղի կողմից ( Ինալաս), որի արդյունքում նշանակվում է սարքի զգայունության զգալի կրճատմանը: Տարիների ընթացքում շատ հետազոտողներ ակտիվորեն փնտրում են նոր կիսահաղորդչային նյութեր, որոնք համատեղելի են INGAAS- ի եւ INP օպտոէլեկտրոնային պլատֆորմի գործընթացների հետ եւ ունեն ծայրահեղ ցածր ազդեցություն Ionizing Noise Performe, որը նման է զանգվածային սիլիկոնային նյութերի:

Նորարար 1550 NM Avalanche- ի ֆոտոդիոդի դետեկտորը օգնում է Լիդար համակարգերի զարգացմանը

Միացյալ Թագավորության եւ Միացյալ Նահանգների հետազոտողների մի խումբ առաջին անգամ հաջողությամբ զարգացրեց նոր ծայրահեղ բարձր զգայունություն 1550 NM APD PhotoDetector (Ավալանշ ֆոտոդետրեկտոր), բեկում, որը խոստանում է մեծապես բարելավել Լիդար համակարգերի եւ օպտոէլեկտրոնային այլ ծրագրերի կատարումը:

Նոր նյութեր առաջարկում են հիմնական առավելություններ

Այս հետազոտության կարեւորագույն իրադարձությունն է նյութերի նորարարական օգտագործումը: Հետազոտողները ընտրեցին gaassb- ը որպես կլանման շերտ եւ algaassb, որքան բազմապատկիչ շերտը: Այս դիզայնը տարբերվում է ավանդական Ingaas / INP- ից եւ զգալի առավելություններ է բերում.

1.Gaassb կլանման շերտ. Gaassb- ը նման կլանման գործակից ունի Ինգաասի համար, եւ Gaassb կլանման շերտից դեպի AlgaAssb (բազմապատկիչ շերտ) անցում ավելի հեշտ է, նվազեցնելով թակարդի ազդեցությունը եւ սարքի արագությունն ու կլանման արդյունավետությունը բարելավելը:

2.Algaassb բազմապատկիչ շերտ. Algaassb Multiplier շերտը գերազանցում է ավանդական ներգնա եւ Inalas բազմապատկիչ շերտը ներկայացման մեջ: Այն հիմնականում արտացոլվում է սենյակային ջերմաստիճանում բարձր շահույթով, բարձր թողունակության եւ ծայրահեղ ցածր ավելցուկի աղմուկով:

Գերազանց կատարողական ցուցանիշներով

ՆորըAPD ֆոտոդետրեկտոր(Ավալանշ ֆոտոդիոդի դետեկտոր) առաջարկում է նաեւ կատարողականի չափումների զգալի բարելավումներ.

1. Ուլտրա-բարձր շահույթ. 278-ի ծայրահեղ բարձր շահույթը ձեռք է բերվել սենյակային ջերմաստիճանում, եւ վերջերս դոկտոր Jin ին XIOO- ն բարելավել է կառուցվածքի օպտիմիզացումը եւ գործընթացը, եւ առավելագույն շահը ավելացավ M = 1212:

2. Շատ ցածր աղմուկ. Sh ույց է տալիս շատ ցածր ավելցուկային աղմուկ (F <3, ձեռք բերել M = 70; F <4, ձեռք բերել m = 100):

3. Հիմնական քանակությամբ արդյունավետություն. Առավելագույն շահի համաձայն, քվանտային արդյունավետությունը նույնքան բարձր է, որքան 5935.3% -ը: Ուժեղ ջերմաստիճանի կայունություն. Ցածր ջերմաստիճանում խափանումների զգայունությունը կազմում է մոտ 11.83 MV / K:

Նկար 1-ի ավելցուկային աղմուկըՖոտոդետեկտորային սարքերՀամեմատեք APD- ի այլ ֆոտոդեկտորի հետ

Լայն դիմումի հեռանկարներ

Այս նոր APD- ն ունի կարեւոր հետեւանքներ Lidar Systems- ի եւ Photon ծրագրերի համար.

1: Բարելավված ազդանշանային-աղմուկի հարաբերակցությունը. Բարձր շահույթը եւ ցածր աղմուկի հատկությունները զգալիորեն բարելավում են ազդանշանային-աղմուկի հարաբերակցությունը, ինչը շատ կարեւոր է ֆոտոն-աղքատ միջավայրում դիմումների համար, ինչպիսիք են ջերմոցային գազի մոնիտորինգը:

2. Ուժեղ համատեղելիություն. Նոր APD PhotoDetector (Avalanche Photodetector) նախագծված է համատեղելի լինել ներկայիս indium ֆոսֆիդային (INP) օպտոէլեկտրոնային պլատֆորմների հետ, ապահովելով առկա առեւտրային հաղորդակցման համակարգերի հետ:

3. Բարձր գործառնական արդյունավետություն. Այն կարող է արդյունավետ գործել սենյակային ջերմաստիճանում առանց սառեցման բարդ մեխանիզմների, տարբեր գործնական ծրագրերում տեղակայումը պարզեցնելով:

Այս նոր 1550 NM SACM AP PhotoDettector- ի (Avalanche PhotoDetector) զարգացումը ներկայացնում է դաշտում հիմնական առաջխաղացումը, անդրադառնում է ավելորդ աղմուկի հետ կապված հիմնական սահմանափակումների եւ թողունակության արտադրանքների հետ թողունակության արտադրանքների (Avalanche PhotoDretector) նմուշներում: Ակնկալվում է, որ այս նորամուծությունը կխթանի Լիդար համակարգերի հնարավորությունները, հատկապես անօդաչու թռչող համակարգերում, ինչպես նաեւ ազատ տիեզերական հաղորդակցություններում: