Dènyèman, papye revizyon an "Avanse nan tou pre-enfrawouj dyode yon sèl-foton detektè" pa ekip Shi Yanli a nan Inivèsite Yunnan te pibliye nan rechèch la koupe mondyal-kwen rechèch konplè. Papye revizyon sa a prezante devlopman nan detektè tou pre-enfrawouj yon sèl-foton.
Nan dènye ane yo, teknoloji deteksyon sèl-foton te montre pwospè aplikasyon laj nan anpil jaden tankou kantite kominikasyon sekirite, kantite kalkil, entèlijans atifisyèl, ak deteksyon militè, fè yon sèl-foton detekte yon otspo rechèch aktyèl.
Photons yo absòbe yo pwodwi pè twou-elektwonik, ak twou antre nan rejyon miltiplikasyon an deklanche jaden an elektrik pou deklanche miltiplikasyon avalan.
Semiconductor avalanche dyode gen benefis entèn avalanche, repons vit, ti gwosè, pri ki ba, ak entegrasyon fasil. Yo ka reyalize yon tanperati k ap travay nan sou moins 40 ° C nan refrijerasyon semi-kondiktè, ki fè yo yon pi bon chwa pou detektè yon sèl-foton. Pami yo, Inga / Ingaas tou pre-enfrawouj yon sèl-photon detekte se pi matirite ki pi matirite avalan dyode yon sèl-photon detekte nan prezan. Yon sèl-tib li yo ak etalaj yo te pwodwi komèsyalize. Endikatè yo pèfòmans prensipal yo gen ladan: yon sèl-photon deteksyon nan moins 40 ° C efikasite a depase 30%, pousantaj la konte nwa se mwens pase 10kHz, pwobabilite nan pòs-batman kè se mwens pase 5%, tan an jitter se mwens pase 100ps, ak pousantaj la maksimòm depase 100MHz. Distans sant la nan etalaj la avyon fokal se 50um, ak gwosè a etalaj se 256×128. De metòd imajinasyon, konte foton ak foton distribisyon, ka itilize pou twa-dimansyon imajinasyon. Koulye a, nan yon sèl-foton avyon fokal avyon ak pi piti distans sant (25 mikwòb) ak pi gwo espesifikasyon (320×256 gwosè oswa pi wo a) yo te devlope nan kay ak aletranje. Aparisyon an ak nouvo pwogrè nan InP / Ingaas tou pre-enfrawouj pwodwi detektè sèl-foton bay posibilite pou aplikasyon an gwo-echèl nan detektè sa yo.
Devlopman direksyon detektè foton
Koulye a, devlopman nan yon sèl-foton detektè se sitou avanse rapidman ansanm de chemen: yon sèl chemen se kontinyèlman optimize pèfòmans nan inP / Ingaas SPADs, nan direksyon pou pi piti konte nwa, pi ba apre-batman kè, pi wo pousantaj kontinyèl ak plis tanperati k ap travay segondè ak lòt direksyon. Defi a se ke domaj materyèl nan kouch miltiplikasyon an mennen nan gwo efè pòs-batman kè, tan mouri lontan (tan san yo pa lavalas), ak pousantaj konte redwi. Mwayen teknik aktyèl la gen sèten kontrent mityèl: yo nan lòd yo diminye pòs-batman kè a, pa diminye kantite lajan an nan chaj lavalas, ki mennen nan pwoblèm nan nan efikasite deteksyon ki ba; pa pwolonje tan ki mouri a, li mennen nan pwoblèm nan nan pousantaj konte ki ba; pa ogmante tanperati a, pyèj la redwi. Lavi transpòtè yo mennen nan pwoblèm nan nan pousantaj konte nwa. Solisyon an ki deja egziste se sèvi ak devlopman nan sikwi entegre echanj minimize parazit kapasite ak pòs-batman kè, ak an menm tan an, plis amelyore bon jan kalite a kwasans nan materyèl kouch miltiplikasyon.
Optimize pèfòmans lan ak aplikasyon nan detektè sèl foton yo enseparab soti nan sipò nan sikwi trikote. Sou yon bò, kous la neglijan bezwen sispann lavalas la nan tan, ak nan lòt men an, li bezwen tou siprime bri a soti nan aparèy la ak sikwi, elatriye, pote soti siyal la lavalas davans. Koulye a, nan entegrasyon an nan rezistans ekstèn oswa baryè potansyèl nan aparèy la tèt li, nan entegrasyon an monolitik nan sikwi ekstèn, ak nan konbinezon an nan gating sinusoidal ak sikwi diferan, konte a fè nwa ak pòs-batman kè nan aparèy la yo siyifikativman redwi, ak aparèy la amelyore. pousantaj konte.
K ap travay prensip nan SPAD ki baze sou detektè yon sèl-foton.
Yon lòt fason se jwenn plis pwomèt nouvo materyèl ak nouvo aparèy mekanis. Ankouraje pa demand aplikasyon gwo, nouvo materyèl tankou devlopman materyèl ki ba-bri ki ba ki baze sou ba k-faktè, ekstansyon vag ki baze sou materyèl ki ba-dimansyon, rediksyon bri ki baze sou jeni miltiplikasyon miltiplikasyon, ak segondè jwenn miltiplikasyon ki baze sou transpò balistik nan materyèl ki ba-dimansyon, Aparèy ak nouvo mekanis yo te parèt, ak devlopman nan nouvo teknoloji sa yo te louvri moute nouvo direksyon pou plis diminye bri a nan yon sèl-foton detektè, amelyore pousantaj siyal-a-bri, pwolonje vag, ak amelyore kondisyon aparèy k ap travay.
Zòn aplikasyon enpòtan nan tou pre-enfrawouj yon sèl-photon detektè
Tou pre-enfrawouj yon sèl-foton detektè gen sansiblite final la nan deteksyon foton, ak gwoup travay yo se gwoup prensipal yo itilize pa fib tradisyonèl optik, epi yo tou je-an sekirite. Kondwi, 3D imajinasyon, deteksyon siyal fèb ak lòt jaden gen aplikasyon pou enpòtan.
Lè rada lazè a sèvi ak yon lazè 1550nm kòm sous limyè emisyon an, akòz sekirite imen an, yon lazè pouvwa ki pi wo ka itilize, se konsa ke li ka detekte yon distans ki pi long, se konsa ke distans deteksyon aktyèl la se soti nan 100mm a 200m, ak limyè a ak yon vag nan 1550nm se anviwònman limyè natirèl la gen pi pwòp bri background, ki se nan gwo siyifikasyon pou aplikasyon an nan mantè san limit oswa machin-monte. Li espere ke devlopman nan 1550nm yon sèl-foton detektè pral siyifikativman ankouraje devlopman rapid nan teknoloji san limit ak teknoloji mantè.
Papye sa a prezante devlopman nan yon sèl-photon teknoloji detektè ak ki gen rapò ak nouvo teknoloji ki baze sou InP / Inga, ki vize pou ede ogmante konpreyansyon ak konpreyansyon sou detektè sèl-foton, elaji aplikasyon yo, epi bay plis amelyorasyon pèfòmans ak devlopman. fè referans ak.
GMKJ Teknoloji pwofondman angaje nan sous limyè ki an sante ak entelijan, bay mache a ak yon seri konplè nan ultravyolèt UVA UVB UVC dirije, enfrawouj pwodwi VCSEL ak solisyon yo, e li gen dè santèn de-wo kalite patnè nan mache domestik yo ak etranje yo ansanm ankouraje itilize nan teknoloji limyè yo kreye yon lavi an sante ak entelijan. .
