Пешрафтҳои ахир дарфотодетекторҳои тармаҳои ҳассосияти баланд
Ҳассосияти баланди ҳарорати хонагӣ 1550 нмдетектори фотодиоди тарма
Дар банди наздики инфрасурх (SWIR), диодҳои тармаҳои баландсуръати ҳассосияти баланд дар алоқаи оптоэлектронӣ ва барномаҳои liDAR васеъ истифода мешаванд. Аммо, фотодиоди тармаҳои наздики инфрасурх (APD), ки аз ҷониби диоди вайроншавии тармаҳои индий галлий (InGaAs APD) бартарӣ дорад, ҳамеша аз ҷониби садои тасодуфии бархӯрди ионизатсияи маводҳои анъанавии минтақаи зарбкунанда, фосфиди индий (InP) ва арсени алюминийи индий (InAlAs) маҳдуд буд, ки боиси коҳиши назарраси ҳассосияти дастгоҳ гардид. Дар тӯли солҳо, бисёр муҳаққиқон фаъолона маводҳои нави нимноқилро меҷӯянд, ки бо равандҳои платформаи оптоэлектронии InGaAs ва InP мувофиқанд ва дорои садои таъсири хеле паст ба маводҳои кремнийи калон мебошанд.
Детектори фотодиоди тармафароии инноватсионии 1550 нм ба рушди системаҳои LiDAR мусоидат мекунад.
Гурӯҳе аз муҳаққиқон дар Британияи Кабир ва Иёлоти Муттаҳида бори аввал бомуваффақият фотодетектори нави ултра баландҳассосияти 1550 нм APD-ро таҳия карданд (...фотодетектори тарма), як пешрафтест, ки ваъда медиҳад, ки кори системаҳои LiDAR ва дигар барномаҳои оптоэлектрониро ба таври назаррас беҳтар хоҳад кард.
Маводҳои нав бартариҳои муҳимро пешниҳод мекунанд
Нуктаи муҳими ин таҳқиқот истифодаи инноватсионии маводҳо мебошад. Муҳаққиқон GaAsSb-ро ҳамчун қабати ҷаббида ва AlGaAsSb-ро ҳамчун қабати зарбкунанда интихоб карданд. Ин тарҳ аз InGaAs/InP-и анъанавӣ фарқ мекунад ва бартариҳои назаррасро ба бор меорад:
1. Қабати ҷабби GaAsSb: GaAsSb дорои коэффитсиенти ҷабби монанд ба InGaAs мебошад ва гузариш аз қабати ҷабби GaAsSb ба AlGaAsSb (қабати зарбкунанда) осонтар аст, ки таъсири домро кам мекунад ва суръат ва самаранокии ҷабби дастгоҳро беҳтар мекунад.
2. Қабати зарбкунандаи AlGaAsSb: Қабати зарбкунандаи AlGaAsSb аз рӯи самаранокӣ нисбат ба қабати зарбкунандаи анъанавии InP ва InAlAs бартарӣ дорад. Он асосан дар афзоиши баланд дар ҳарорати хонагӣ, паҳнои баланди банд ва садои изофии хеле паст инъикос меёбад.
Бо нишондиҳандаҳои аълои фаъолият
НавФотодетектори APD(детектори фотодиоди тарма) инчунин беҳбудиҳои назаррасро дар нишондиҳандаҳои самаранокӣ пешниҳод мекунад:
1. Афзоиши ултра-баланд: Афзоиши ултра-баланд 278 дар ҳарорати хонагӣ ба даст оварда шуд ва ба наздикӣ доктор Ҷин Сяо беҳсозии сохтор ва равандро такмил дод ва ҳадди аксар фоида ба M=1212 зиёд карда шуд.
2. Садои хеле паст: садои изофии хеле пастро нишон медиҳад (F < 3, афзоиши M = 70; F <4, афзоиши M = 100).
3. Самаранокии баланди квантӣ: дар сурати афзоиши ҳадди аксар, самаранокии квантӣ то 5935.3% мерасад. Устувории баланди ҳарорат: ҳассосияти вайроншавӣ дар ҳарорати паст тақрибан 11.83 мВ/К аст.
Расми 1 Садои аз ҳад зиёди APDдастгоҳҳои фотодетекторидар муқоиса бо дигар фотодетектори APD
Имкониятҳои васеи истифода
Ин APD-и нав барои системаҳои liDAR ва барномаҳои фотон аҳамияти муҳим дорад:
1. Таносуби беҳтаршудаи сигнал ба садо: Хусусиятҳои баланд бардоштани фоида ва пасти садо таносуби сигнал ба садоро ба таври назаррас беҳтар мекунанд, ки барои истифода дар муҳитҳои камфотон, ба монанди мониторинги газҳои гулхонаӣ, муҳим аст.
2. Мутобиқати қавӣ: Фотодетектори нави APD (фотодетектори аварӣ) барои мувофиқ будан бо платформаҳои оптоэлектроникаи кунунии фосфиди индий (InP) тарҳрезӣ шудааст, ки ҳамгироии бефосиларо бо системаҳои мавҷудаи алоқаи тиҷоратӣ таъмин мекунад.
3. Самаранокии баланди амалиётӣ: Он метавонад дар ҳарорати хонагӣ бидуни механизмҳои мураккаби хунуккунӣ самаранок кор кунад ва ҷойгиркуниро дар барномаҳои гуногуни амалӣ содда гардонад.
Таҳияи ин фотодетектори нави SACM APD 1550 нм (фотодетектори аварӣ) як пешрафти бузург дар ин соҳа буда, маҳдудиятҳои калидии марбут ба садои аз ҳад зиёд ва маҳсулоти паҳнои бандро дар тарҳҳои анъанавии фотодетектори APD (фотодетектори аварӣ) ҳал мекунад. Интизор меравад, ки ин навоварӣ имконоти системаҳои liDAR, махсусан дар системаҳои бесарнишин ва инчунин коммуникатсияи фазои озодро афзоиш диҳад.
Вақти нашр: 13 январи соли 2025