Fotodetector de fotó únic

Fotó solterFotodetector Ingaas

Amb el ràpid desenvolupament de lidar, eldetecció de llumLa tecnologia i la tecnologia que s’utilitzen per a la tecnologia de seguiment automàtic de vehicles també tenen requisits més elevats, la sensibilitat i la resolució de temps del detector utilitzat en la tecnologia tradicional de detecció de baixa llum no pot satisfer les necessitats reals. El fotó únic és la unitat d’energia més petita de llum i el detector amb la capacitat de detecció d’un sol fotó és l’eina final de detecció de baixa llum. En comparació amb IngaasFotodetector APDEls detectors d’un fotó basats en el fotodetector APD InGaAS tenen una velocitat de resposta, sensibilitat i eficiència més elevada. Per tant, s’han realitzat una sèrie d’investigacions sobre detectors de fotons d’un fotodetector de fotodetector APD In-Gaas a casa i a l’estranger.

Investigadors de la Universitat de Milà a Itàlia van desenvolupar per primera vegada un model bidimensional per simular el comportament transitori d’un sol fotófotodetector d'AvalancheEl 1997, i va donar resultats de simulació numèrica de les característiques transitòries d’un fotodetector d’allaus de fotons d’un sol fotó. Al 2006, els investigadors van utilitzar MOCVD per preparar un geomètric planaFotodetector APD IngaasDetector de fotons únic, que va augmentar l'eficiència de detecció d'un fotó a un 10% reduint la capa reflectant i millorant el camp elèctric a la interfície heterogènia. El 2014, millorant encara més les condicions de difusió de zinc i l’optimització de l’estructura vertical, el detector d’un fotó té una eficiència de detecció més elevada, fins a un 30%i aconsegueix un triturador d’uns 87 ps. El 2016, Sanzaro M et al. Va integrar el fotodetector de fotodetector APD Ingaas amb un resistor integrat monolític, va dissenyar un mòdul compacte de recompte d’un fotó basat en el detector i va proposar un mètode híbrid de Quench que reduïa significativament la càrrega d’allaus, reduint així post-puls i crosstalk òptic i reduint el calendari de 70 ps. Al mateix temps, altres grups de recerca també han realitzat investigacions sobre APD Ingaasfotodetectordetector de fotons únic. Per exemple, Princeton Lightwave ha dissenyat INGAAS/INPAPD un detector de fotons únic amb estructura plana i l’ha posat en ús comercial. L’Institut de Física Tècnica de Xangai va provar el rendiment d’un fotó únic del fotodetector APD mitjançant l’eliminació dels dipòsits de zinc i el mode de pols de la porta equilibrat capacitiu amb un recompte fosc de pols de 3,6 × 10 ⁻⁴/ns a una freqüència de pols d’1,5 MHz. Joseph P et al. Dissenyat l'estructura MESA FOTODETECTOR INGAAS APD Detector d'un sol fotó amb BandGAP més ampli, i va utilitzar Ingaasp com a material de capa absorbent per obtenir un recompte fosc inferior sense afectar l'eficiència de detecció.

El mode de funcionament del fotodetector APD Ingaas Single Detector de fotons és el mode de funcionament lliure, és a dir, el fotodetector APD ha de calmar el circuit perifèric després que es produeixi una allau i es recuperi després de disminuir durant un període de temps. Per tal de reduir l’impacte del temps de retard d’apagar, es divideix aproximadament en dos tipus: un és utilitzar un circuit d’apagat passiu o actiu per aconseguir un descens, com el circuit actiu de l’abandonament utilitzat per la R thew, etc. reduint el problema post-pols no realitzat. A més, l'eficiència de detecció a 1550 nm és del 10%i la probabilitat de post-pols es redueix a menys de l'1%. El segon és realitzar una ràpida i recuperació controlant el nivell de tensió de biaix. Com que no depèn del control de la retroalimentació del pols d’allaus, es redueix significativament el temps de retard de l’apagament i es millora l’eficiència de detecció del detector. Per exemple, LC Comandar et al utilitzen el mode tancat. Es va preparar un detector de fotons monoplaça basat en IngaaS/INPAPD. L’eficiència de detecció d’un fotó va superar el 55% a 1550 nm i es va aconseguir la probabilitat post-pols del 7%. Sobre aquesta base, la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina va establir un sistema LiDAR mitjançant fibra de diversos models combinada simultàniament amb un detector fotodetector APD de Mode Free-Mode. L’equip experimental es mostra a la figura (c) i (d), i la detecció de núvols de diverses capes amb una alçada de 12 km es realitza amb una resolució de temps d’1 s i una resolució espacial de 15 m.