Акыркы жетишкендиктержогорку сезгичтүү көчкү фотодетекторлор
Бөлмө температурасы жогорку сезгичтиги 1550 нмкөчкү фотодиод детектору
Жакынкы инфракызыл (SWIR) тилкесинде жогорку сезгичтүү жогорку ылдамдыктагы көчкү диоддору оптоэлектрондук байланышта жана liDAR тиркемелеринде кеңири колдонулат. Бирок, индий галий мышьяк көчкү бузулуу диоду (InGaAs APD) үстөмдүк кылган учурдагы жакын инфракызыл кар көчкү фотодиоду (APD) ар дайым салттуу мультипликатордук аймак материалдарынын кокустук кагылышуу иондошуу ызы-чуусу менен чектелген, индий фосфиди (InP) жана индий алюминийинин олуттуу реакциясын пайда кылган), аппараттын сезгичтиги. Жылдар бою көптөгөн изилдөөчүлөр InGaAs жана InP оптоэлектрондук платформа процесстерине шайкеш келген жана жапырт кремний материалдарына окшош ультра аз таасир этүүчү иондошуу ызы-чуусу менен жаңы жарым өткөргүч материалдарды издеп жатышат.
Инновациялык 1550 нм көчкү фотодиод детектору LiDAR системаларын өнүктүрүүгө жардам берет
Улуу Британия менен Америка Кошмо Штаттарынын изилдөөчүлөр тобу биринчи жолу жаңы ультра жогорку сезгичтик 1550 нм APD фотодетекторун ийгиликтүү иштеп чыгышты.кар көчкү фотодетектору), LiDAR системаларынын жана башка оптоэлектрондук колдонмолордун иштешин бир топ жакшыртууну убада кылган ачылыш.
Жаңы материалдар негизги артыкчылыктарды сунуш кылат
Бул изилдөөнүн өзгөчөлүгү материалдарды инновациялык колдонуу болуп саналат. Изилдөөчүлөр жутуу катмары катары GaAsSb жана көбөйтүүчү катмар катары AlGaAsSb тандашкан. Бул дизайн салттуу InGaAs/InP айырмаланат жана олуттуу артыкчылыктарды алып келет:
1.GaAsSb жутуу катмары: GaAsSb InGaAsга окшош жутуу коэффициентине ээ жана GaAsSb жутуу катмарынан AlGaAsSb (көбөйтүүчү катмар) өтүү оңой, тузак эффектин азайтат жана аппараттын ылдамдыгын жана жутуу эффективдүүлүгүн жакшыртат.
2.AlGaAsSb мультипликатордук катмар: AlGaAsSb көбөйтүүчү катмары аткаруу боюнча салттуу InP жана InAlAs мультипликатор катмарынан жогору. Ал, негизинен, бөлмө температурасында жогорку пайда чагылдырылат, жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана өтө төмөн ашыкча ызы-чуу.
Мыкты аткаруу көрсөткүчтөрү менен
жаңыAPD фотодетектору(кар көчкү фотодиод детектору) ошондой эле аткаруу көрсөткүчтөрүн олуттуу жакшыртууну сунуш кылат:
1. Ultra-жогорку пайда: 278 ультра жогорку пайда бөлмө температурасында жетишилген, ал эми жакында доктор Джин Сяо түзүмүн оптималдаштыруу жана жараянын жакшыртып, максималдуу пайда M = 1212 чейин көбөйгөн.
2. Өтө төмөн ызы-чуу: өтө төмөн ашыкча ызы-чууну көрсөтөт (F <3, пайда M = 70; F<4, пайда M=100).
3. Жогорку кванттык эффективдүүлүк: максималдуу пайда астында кванттык эффективдүүлүк 5935,3% га чейин жогору. Күчтүү температуранын туруктуулугу: төмөн температурада бузулууга сезгичтиги болжол менен 11,83 мВ/К.
Fig 1 APD ашыкча ызы-чууфотодетекторлорбашка APD photodetector менен салыштырганда
Кеңири колдонуу перспективалары
Бул жаңы APD liDAR системалары жана фотон колдонмолору үчүн маанилүү кесепеттерге ээ:
1. Жакшыртылган сигнал-ызы-чуу катышы: Жогорку пайда жана төмөн ызы-чуу мүнөздөмөлөрү, мисалы, парник газынын мониторинги сыяктуу фотон начар чөйрөлөрдөгү тиркемелер үчүн маанилүү болгон сигнал-ызы-чуу катышын кыйла жакшыртат.
2. Күчтүү шайкештик: Жаңы APD фотодетектору (көчкү фотодетектору) учурдагы индий фосфидинин (InP) оптоэлектроника платформаларына шайкеш келүү үчүн иштелип чыккан, бул учурдагы коммерциялык байланыш системалары менен үзгүлтүксүз интеграцияны камсыз кылат.
3. Жогорку операциялык эффективдүүлүк: Бул комплекстүү муздатуу механизмдери жок бөлмө температурасында натыйжалуу иштей алат, ар кандай практикалык колдонмолордо жайылтууну жөнөкөйлөтөт.
Бул жаңы 1550 нм SACM APD фотодетекторунун (көчкү фотодетекторунун) иштеп чыгуусу бул тармактагы чоң жетишкендик болуп саналат, ашыкча ызы-чуу менен байланышкан негизги чектөөлөрдү чечет жана салттуу APD фотодетекторунун (көчкү фотодетектору) үлгүлөрүндөгү өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатат. Бул инновация liDAR тутумдарынын мүмкүнчүлүктөрүн, өзгөчө пилотсуз liDAR системаларында, ошондой эле бош мейкиндик байланыштарын өркүндөтөт деп күтүлүүдө.
Посттун убактысы: 13-январь-2025