Kamajuan anyar dinafotodetektor longsor sensitipitas luhur
Sensitivitas luhur suhu kamar 1550 nmdetektor fotodioda longsor
Dina pita infra red deukeut (SWIR), dioda avalanche speed tinggi sensitivitas tinggi seueur dianggo dina komunikasi optoelektronik sareng aplikasi liDAR. Nanging, fotodioda avalanche (APD) deukeut-infrared ayeuna anu didominasi ku dioda breakdown avalanche Indium gallium arsenic (InGaAs APD) salawasna diwatesan ku noise ionisasi tabrakan acak tina bahan daérah pangali tradisional, indium phosphide (InP) sareng indium aluminium arsenic (InAlAs), anu ngahasilkeun réduksi anu signifikan dina sensitivitas alat. Salila sababaraha taun, seueur panaliti anu aktip milarian bahan semikonduktor énggal anu cocog sareng prosés platform optoelektronik InGaAs sareng InP sareng gaduh kinerja noise ionisasi dampak ultra-rendah anu sami sareng bahan silikon massal.
Detektor fotodioda longsoran 1550 nm anu inovatif ngabantosan pamekaran sistem LiDAR
Hiji tim panalungtik di Inggris sareng Amérika Serikat pikeun kahiji kalina hasil ngembangkeun photodetektor APD 1550 nm sensitivitas ultra-luhur anu énggal (fotodetektor longsor), hiji kamajuan anu jangji bakal ningkatkeun kinerja sistem LiDAR sareng aplikasi optoelektronik anu sanésna.
Bahan anyar nawiskeun kaunggulan konci
Puncak tina ieu panalungtikan nyaéta panggunaan bahan anu inovatif. Para panalungtik milih GaAsSb salaku lapisan panyerepan sareng AlGaAsSb salaku lapisan pangali. Desain ieu béda ti InGaAs/InP tradisional sareng mawa kaunggulan anu signifikan:
1. Lapisan panyerepan GaAsSb: GaAsSb gaduh koéfisién panyerepan anu sami sareng InGaAs, sareng transisi tina lapisan panyerepan GaAsSb ka AlGaAsSb (lapisan pangali) langkung gampang, ngirangan pangaruh bubu sareng ningkatkeun kecepatan sareng efisiensi panyerepan alat.
2. Lapisan pangali AlGaAsSb: Lapisan pangali AlGaAsSb leuwih unggul tibatan lapisan pangali InP sareng InAlAs tradisional dina hal kinerja. Ieu utamina katingali dina gain anu luhur dina suhu kamar, bandwidth anu luhur sareng noise kaleuleuwihan anu ultra-rendah.
Kalayan indikator kinerja anu saé
Anu anyarFotodetektor APD(detektor fotodioda longsor) ogé nawiskeun paningkatan anu signifikan dina metrik kinerja:
1. Gain ultra-luhur: Gain ultra-luhur 278 kahontal dina suhu kamar, sareng nembe Dr. Jin Xiao ningkatkeun optimasi struktur sareng prosés, sareng gain maksimum ningkat janten M=1212.
2. Noise anu handap pisan: nunjukkeun noise anu kaleuleuwihi anu handap pisan (F < 3, gain M = 70; F<4, gain M=100).
3. Efisiensi kuantum anu luhur: dina gain maksimum, efisiensi kuantum tiasa dugi ka 5935,3%. Stabilitas suhu anu kuat: sensitivitas ngarecah dina suhu anu handap sakitar 11,83 mV/K.
Gambar 1 Kaleuwihan bising APDalat fotodetektordibandingkeun sareng fotodetektor APD anu sanés
Prospek aplikasi anu lega
APD anyar ieu ngagaduhan implikasi anu penting pikeun sistem liDAR sareng aplikasi foton:
1. Ningkatkeun babandingan signal-to-noise: Karakteristik gain anu luhur sareng noise anu handap ningkatkeun sacara signifikan babandingan signal-to-noise, anu penting pisan pikeun aplikasi dina lingkungan anu miskin foton, sapertos pangawasan gas rumah kaca.
2. Kompatibilitas anu kuat: Fotodetektor APD (fotodetektor avalanche) anu énggal dirancang supados cocog sareng platform optoéléktronik indium phosphide (InP) ayeuna, mastikeun integrasi anu lancar sareng sistem komunikasi komérsial anu tos aya.
3. Efisiensi operasional anu luhur: Ieu tiasa beroperasi sacara efisien dina suhu kamar tanpa mékanisme pendinginan anu rumit, ngagampangkeun palaksanaan dina rupa-rupa aplikasi praktis.
Pangwangunan photodetektor APD SACM 1550 nm (avalanche photodetector) anyar ieu mangrupikeun kamajuan utama dina widang ieu, Ngalereskeun watesan konci anu aya hubunganana sareng produk noise sareng gain bandwidth anu kaleuleuwihi dina desain photodetektor APD tradisional (avalanche photodetector). Inovasi ieu diperkirakeun bakal ningkatkeun kamampuan sistem liDAR, khususna dina sistem liDAR tanpa awak, ogé komunikasi rohangan bébas.
Waktos posting: 13-Jan-2025