سنگل فوٽونInGaAs فوٽوڊيڪٽر
LiDAR جي تيز ترقي سان،روشني جي سڃاڻپخودڪار گاڏين جي ٽريڪنگ اميجنگ ٽيڪنالاجي لاءِ استعمال ٿيندڙ ٽيڪنالاجي ۽ رينجنگ ٽيڪنالاجي جون گهرجون به وڌيڪ هونديون آهن، روايتي گهٽ روشني جي ڳولا واري ٽيڪنالاجي ۾ استعمال ٿيندڙ ڊيڪٽر جي حساسيت ۽ وقت جي ريزوليوشن اصل ضرورتن کي پورو نه ڪري سگهندي آهي. سنگل فوٽون روشني جو سڀ کان ننڍڙو توانائي يونٽ آهي، ۽ سنگل فوٽون جي ڳولا جي صلاحيت سان ڊيڪٽر گهٽ روشني جي ڳولا جو آخري اوزار آهي. InGaAs جي مقابلي ۾اي پي ڊي فوٽوڊيڪٽر، InGaAs APD فوٽوڊيڪٽر تي ٻڌل سنگل فوٽون ڊيڪٽرز ۾ وڌيڪ جوابي رفتار، حساسيت ۽ ڪارڪردگي آهي. تنهن ڪري، IN-GAAS APD فوٽوڊيڪٽر سنگل فوٽون ڊيڪٽرز تي تحقيق جو هڪ سلسلو ملڪ ۽ ٻاهرين ملڪن ۾ ڪيو ويو آهي.
اٽلي جي ميلان يونيورسٽي جي محققن پهريون ڀيرو هڪ ٻه طرفي ماڊل تيار ڪيو ته جيئن هڪ واحد فوٽون جي عارضي رويي کي نقل ڪري سگهجي.برفاني تودو ڦوٽوڊيڪٽر1997 ۾، ۽ هڪ واحد فوٽون برفاني ڦوٽوڊيڪٽر جي عارضي خاصيتن جا عددي نقلي نتيجا ڏنا. پوءِ 2006 ۾، محققن هڪ پلانر جاميٽري تيار ڪرڻ لاءِ MOCVD استعمال ڪيو.InGaAs APD فوٽوڊيڪٽرسنگل فوٽون ڊيڪٽر، جنهن عڪاسي ڪندڙ پرت کي گهٽائڻ ۽ هيٽروجينيئس انٽرفيس تي برقي ميدان کي وڌائڻ سان سنگل فوٽون ڊيٽيڪشن ڪارڪردگي کي 10٪ تائين وڌايو. 2014 ۾، زنڪ ڊفيوژن حالتن کي وڌيڪ بهتر ڪرڻ ۽ عمودي structure کي بهتر بڻائڻ سان، سنگل فوٽون ڊيٽيڪٽر ۾ 30٪ تائين وڌيڪ ڳولا جي ڪارڪردگي آهي، ۽ تقريبن 87 ps جو ٽائيمنگ جٽر حاصل ڪري ٿو. 2016 ۾، SANZARO M ۽ ٻين InGaAs APD فوٽوڊٽيڪٽر سنگل فوٽون ڊيٽيڪٽر کي هڪ مونولٿڪ انٽيگريٽڊ ريزسٽر سان ضم ڪيو، ڊيٽيڪٽر تي ٻڌل هڪ ڪمپيڪٽ سنگل فوٽون ڳڻپ ماڊل ٺاهيو، ۽ هڪ هائبرڊ ڪونچ طريقو پيش ڪيو جنهن برفاني تودوخي جي چارج کي خاص طور تي گهٽايو، ان ڪري پوسٽ پلس ۽ آپٽيڪل ڪراس ٽالڪ کي گهٽايو، ۽ ٽائيمنگ جٽر کي 70 ps تائين گهٽايو. ساڳئي وقت، ٻين ريسرچ گروپن پڻ InGaAs APD تي تحقيق ڪئي آهي.فوٽو ڊيٽيڪٽرسنگل فوٽون ڊيڪٽر. مثال طور، پرنسٽن لائيٽ ويو InGaAs/InPAPD سنگل فوٽون ڊيڪٽر کي پلانر ڍانچي سان ڊزائين ڪيو آهي ۽ ان کي ڪمرشل استعمال ۾ آندو آهي. شنگھائي انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنيڪل فزڪس 1.5 MHz جي پلس فريڪوئنسي تي 3.6 × 10 ⁻⁴/ns پلس جي ڊارڪ ڳڻپ سان زنڪ ڊپوزٽس کي هٽائڻ ۽ ڪيپيسٽيو بيلنسڊ گيٽ پلس موڊ کي استعمال ڪندي APD فوٽون ڪارڪردگي جو تجربو ڪيو. جوزف پي ۽ ٻين ميسا ڍانچي InGaAs APD فوٽوڊيڪٽور سنگل فوٽون ڊيڪٽر کي وسيع بينڊ گيپ سان ڊزائين ڪيو، ۽ InGaAsP کي جذب ڪندڙ پرت مواد طور استعمال ڪيو ته جيئن ڳولا جي ڪارڪردگي کي متاثر ڪرڻ کان سواءِ گهٽ ڊارڪ ڳڻپ حاصل ڪري سگهجي.
InGaAs APD فوٽوڊيڪٽر سنگل فوٽون ڊيڪٽر جو آپريٽنگ موڊ فري آپريشن موڊ آهي، يعني، APD فوٽوڊيڪٽر کي برفاني تودوخي ٿيڻ کان پوءِ پردي جي سرڪٽ کي بند ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ ڪجهه وقت لاءِ بند ڪرڻ کان پوءِ بحال ٿيڻ جي ضرورت آهي. بند ڪرڻ جي دير جي وقت جي اثر کي گهٽائڻ لاءِ، ان کي تقريبن ٻن قسمن ۾ ورهايو ويو آهي: هڪ بند ڪرڻ حاصل ڪرڻ لاءِ غير فعال يا فعال بند ڪرڻ سرڪٽ استعمال ڪرڻ، جهڙوڪ آر ٿيو پاران استعمال ٿيندڙ فعال بند ڪرڻ سرڪٽ، وغيره. شڪل (a)، (b) اليڪٽرانڪ ڪنٽرول ۽ فعال بند ڪرڻ سرڪٽ ۽ APD فوٽوڊيڪٽر سان ان جي ڪنيڪشن جو هڪ آسان ڊاگرام آهي، جيڪو گيٽڊ يا فري رننگ موڊ ۾ ڪم ڪرڻ لاءِ تيار ڪيو ويو آهي، جيڪو اڳ ۾ غير حقيقي پوسٽ-پلس جي مسئلي کي گهٽائي ٿو. ان کان علاوه، 1550 nm تي ڳولڻ جي ڪارڪردگي 10٪ آهي، ۽ پوسٽ-پلس جو امڪان 1٪ کان گهٽجي ويو آهي. ٻيو بائيس وولٽيج جي سطح کي ڪنٽرول ڪندي تيز بند ڪرڻ ۽ بحالي کي محسوس ڪرڻ آهي. جيئن ته اهو برفاني تودوخي جي نبض جي موٽ جي ڪنٽرول تي منحصر نه آهي، ان ڪري ڪونچنگ جي دير جو وقت تمام گهٽجي ويندو آهي ۽ ڊيڪٽر جي ڳولا جي ڪارڪردگي بهتر ٿيندي آهي. مثال طور، LC Comandar وغيره گيٽڊ موڊ استعمال ڪندا آهن. InGaAs/InPAPD تي ٻڌل هڪ گيٽڊ سنگل فوٽون ڊيڪٽر تيار ڪيو ويو. سنگل فوٽون جي ڳولا جي ڪارڪردگي 1550 nm تي 55٪ کان وڌيڪ هئي، ۽ 7٪ جي پوسٽ پلس امڪان حاصل ڪئي وئي. هن بنياد تي، چين جي يونيورسٽي آف سائنس اينڊ ٽيڪنالاجي هڪ liDAR سسٽم قائم ڪيو جيڪو ملٽي موڊ فائبر استعمال ڪندي هڪ ئي وقت هڪ فري موڊ InGaAs APD فوٽو ڊيٽيڪٽر سنگل فوٽون ڊيٽيڪٽر سان گڏ ڪيو ويو آهي. تجرباتي سامان شڪل (c) ۽ (d) ۾ ڏيکاريو ويو آهي، ۽ 12 ڪلوميٽر جي اوچائي سان ملٽي ليئر ڪڪرن جي ڳولا 1 سيڪنڊ جي وقت جي ريزوليوشن ۽ 15 ميٽر جي اسپيشل ريزوليوشن سان حاصل ڪئي وئي آهي.
پوسٽ جو وقت: مئي-07-2024