Adhartasan o chionn ghoirid ann anlorgairean-foto maoim-sneachda àrd-mhothachail
Teòthachd an t-seòmair àrd-mhothachail 1550 nmlorgaire fotodiode maoim-sneachda
Anns a’ chòmhlan faisg air infridhearg (SWIR), thathas a’ cleachdadh dà-odan maoim-sneachda àrd-astar le mothachd àrd ann an conaltradh optoelectronic agus tagraidhean liDAR. Ach, tha an dà-odan maoim-sneachda faisg air infridhearg (APD) a th’ ann an-dràsta, air a bheil smachd aig dà-odan briseadh-sneachda Indium gallium arsenic agus dà-odan maoim-sneachda (InGaAs APD), air a bhith cuibhrichte a-riamh leis an fhuaim ianachaidh bualadh air thuaiream de stuthan traidiseanta roinne iomadachaidh, indium phosphide (InP) agus indium aluminium arsenic (InAlAs), agus mar thoradh air sin tha lùghdachadh mòr air mothachd an inneil. Thar nam bliadhnaichean, tha mòran luchd-rannsachaidh air a bhith gu gnìomhach a’ coimhead airson stuthan leth-chonnsachaidh ùra a tha co-chòrdail ri pròiseasan àrd-ùrlar optoelectronic InGaAs agus InP agus aig a bheil coileanadh fuaim ianachaidh buaidh glè ìosal coltach ri stuthan silicon mòr.
Bidh an lorgaire fotodiode maoim-sneachda 1550 nm ùr-ghnàthach a’ cuideachadh le leasachadh shiostaman LiDAR
Tha sgioba de luchd-rannsachaidh san Rìoghachd Aonaichte agus na Stàitean Aonaichte air a bhith soirbheachail airson a’ chiad uair ann a bhith a’ leasachadh lorgaire-foto APD 1550 nm ùr le cugallachd fìor àrd (lorgaire-foto maoim-sneachda), adhartas mòr a tha gealltainn coileanadh shiostaman LiDAR agus tagraidhean optoelectronic eile a leasachadh gu mòr.
Tha stuthan ùra a’ tabhann prìomh bhuannachdan
Is e prìomh thachartas an rannsachaidh seo an cleachdadh ùr-ghnàthach de stuthan. Thagh an luchd-rannsachaidh GaAsSb mar an t-sreath sùghaidh agus AlGaAsSb mar an t-sreath iomadachaidh. Tha an dealbhadh seo eadar-dhealaichte bho InGaAs/InP traidiseanta agus tha buannachdan mòra ann:
1. Sreath-sùghaidh GaAsSb: Tha co-èifeachd-sùghaidh coltach ri InGaAs aig GaAsSb, agus tha an gluasad bhon t-sreath-sùghaidh GaAsSb gu AlGaAsSb (sreath iomadachaidh) nas fhasa, a’ lughdachadh buaidh an ribe agus a’ leasachadh astar agus èifeachdas-sùghaidh an inneil.
2. Sreath iomadachaidh AlGaAsSb: Tha coileanadh nas fheàrr na sreathan iomadachaidh InP agus InAlAs traidiseanta. Tha seo ri fhaicinn sa mhòr-chuid ann am buannachd àrd aig teòthachd an t-seòmair, leud-bann àrd agus cus fuaim glè ìosal.
Le comharran coileanaidh sàr-mhath
An t-ùrLorgaire-foto APD(lorgaire fotodiode maoim-sneachda) cuideachd a’ tabhann leasachaidhean mòra ann an meatairean coileanaidh:
1. Buannachd fìor àrd: Chaidh buannachd fìor àrd de 278 a choileanadh aig teòthachd an t-seòmair, agus o chionn ghoirid leasaich an Dr. Jin Xiao an leasachadh structarail agus am pròiseas, agus chaidh a’ bhuannachd as motha a mheudachadh gu M = 1212.
2. Fuaim glè ìosal: a’ sealltainn fuaim cus glè ìosal (F < 3, buannachd M = 70; F<4, buannachd M=100).
3. Èifeachdas cuantamach àrd: fon bhuannachd as motha, tha an èifeachdas cuantamach cho àrd ri 5935.3%. Seasmhachd teòthachd làidir: tha cugallachd briseadh sìos aig teòthachd ìosal mu 11.83 mV / K.
Figear 1 Cus fuaim APDinnealan lorgaire-fotoan coimeas ri lorgaire-foton APD eile
Ro-shealladh tagraidh farsaing
Tha buaidh chudromach aig an APD ùr seo air siostaman liDAR agus tagraidhean foton:
1. Co-mheas comharra-ri-fuaim nas fheàrr: Tha na feartan buannachd àrd agus fuaim ìosal a’ leasachadh a’ cho-mheas comharra-ri-fuaim gu mòr, rud a tha deatamach airson tagraidhean ann an àrainneachdan bochd ann am fotonan, leithid sgrùdadh gasaichean taigh-glainne.
2. Co-chòrdalachd làidir: Tha an lorgaire-foton APD ùr (lorgaire-foton maoim-sneachda) air a dhealbhadh gus a bhith co-chòrdail ri àrd-ùrlaran optoelectronics indium phosphide (InP) gnàthach, a’ dèanamh cinnteach à amalachadh gun fhiosta le siostaman conaltraidh malairteach a th’ ann mar-thà.
3. Èifeachdas obrachaidh àrd: Faodaidh e obrachadh gu h-èifeachdach aig teòthachd an t-seòmair gun uidheaman fuarachaidh iom-fhillte, a’ sìmpleachadh cleachdadh ann an diofar thagraidhean practaigeach.
Tha leasachadh an lorgaire-foton SACM APD 1550 nm ùr seo (lorgaire-foton maoim-sneachda) a’ riochdachadh adhartas mòr san raon. Tha e a’ dèiligeadh ri prìomh chuingealachaidhean co-cheangailte ri cus fuaim agus toraidhean leud-bann buannachd ann an dealbhadh lorgaire-foton APD traidiseanta (lorgaire-foton maoim-sneachda). Thathar an dùil gun àrdaich an innleachdas seo comasan shiostaman liDAR, gu sònraichte ann an siostaman liDAR gun luchd-obrach, a bharrachd air conaltradh ann an àite saor.
Àm puist: 13 Faoilleach 2025