Фотоенектор с единичен фототон Ingaas

Единичен фотонPhotoDetector Ingaas

С бързото развитие на лидар,откриване на светлинаТехнологията и обхвата на технологията, използвани за технологията за автоматично проследяване на превозни средства, също имат по -високи изисквания, чувствителността и разделителната способност на детектора, използвана в традиционната технология за откриване на ниска светлина, не могат да отговорят на действителните нужди. Единичният фотон е най -малкият енергиен блок на светлината, а детекторът със способността за откриване на единично фотон е крайният инструмент за откриване на ниска светлина. В сравнение с IngaaSAPD фототектор, еднофотонните детектори, базирани на PhotoDetector на INGAAS APD, имат по-висока скорост на реакция, чувствителност и ефективност. Следователно, поредица от изследвания в GAAS APD PhotoDetector единични фотонови детектори са проведени у дома и в чужбина.

Изследователи от Университета в Милано в Италия за първи път разработиха двуизмерен модел, за да симулират преходното поведение на един фотонПАЛАЛАНСКИ ФОТОДЕКТОРпрез 1997 г. и дава числени симулационни резултати от преходните характеристики на един фототектор Photon Avalanche. След това през 2006 г. изследователите използваха MOCVD, за да подготвят равнинен геометриченINGAAS APD PhotoDetectorЕдиничен фотонен детектор, който повишава ефективността на откриване на еднофотон до 10% чрез намаляване на отразяващия слой и повишаване на електрическото поле в хетерогенния интерфейс. През 2014 г., чрез по-нататъшно подобряване на условията на дифузия на цинк и оптимизиране на вертикалната структура, еднофотонният детектор има по-висока ефективност на откриване, до 30%и постига трептене на времето от около 87 пс. През 2016 г. Sanzaro M et al. Интегрира еднофотонния детектор на INGAAS APD APD с монолитен интегриран резистор, проектира компактен модул за броене на еднофотон, базиран на детектора, и предложи хибриден метод на гасене, който значително намалява лавиновия заряд, като по този начин намалява пост-пулса и оптичния кръстовище В същото време други изследователски групи също са извършили изследвания на INGAAS APDФототекторединичен фотонен детектор. Например, Princeton Lightwave е проектирал INGAAS/INPAPD единичен фотонен детектор с равнинна структура и го е поставил в търговска употреба. Институтът по техническа физика в Шанхай изпробва работата с еднофотонна ефективност на APD фотодетектора, използвайки отстраняването на цинковите отлагания и капацитивния балансиран режим на импулс на вратата с тъмен брой 3,6 × 10 ⁻⁴/ns импулс при импулсна честота от 1,5 MHz. Joseph P et al. Проектира структурата на MESA IngaaS APD PhotoDetector Single Photon детектор с по -широка лента и използва Ingaasp като материал за абсорбиращ слой, за да получи по -нисък брой на тъмно, без да влияе върху ефективността на откриването.

Режимът на работа на единичния фототенен детектор INGAAS APD е режим на свободна работа, тоест APD фотодетекторът трябва да гаси периферната верига след появата на лавина и да се възстанови след гасене за период от време. In order to reduce the impact of quenching delay time, it is roughly divided into two types: One is to use passive or active quenching circuit to achieve quenching, such as the active quenching circuit used by the R Thew, etc. Figure (a), (b) is a simplified diagram of the electronic control and active quenching circuit and its connection with APD photodetector, which has been developed to work in gated or free running mode, significantly reducing the previously нереализиран проблем след импулса. Освен това ефективността на откриване при 1550 nm е 10%, а вероятността за пост-импулс е намалена до по-малко от 1%. Второто е да се реализира бързо гасене и възстановяване чрез контролиране на нивото на напрежението на отклонение. Тъй като не зависи от контрола на обратната връзка на пулса на лавината, времето за забавяне на гасенето е значително намалено и ефективността на откриване на детектора се подобрява. Например, LC Comandar et al използват режима на затворен. Приготвен е затворен еднофотон детектор на базата на INGAAS/INPAPD. Ефективността на откриване на еднофотон е над 55% при 1550 nm, а вероятността след импулса от 7% е постигната. Въз основа на тази основа Университетът за наука и технологии на Китай създаде LIDAR система, използвайки многомодово влакно едновременно съчетано с еднофотонен детектор на Free-Mode APD APD. Експерименталното оборудване е показано на фигура (С) и (г), а откриването на многослойни облаци с височина 12 км се реализира с времева разделителна способност 1 s и пространствена разделителна способност от 15 m.