సింగిల్ ఫోటాన్ ఇంగాస్ ఫోటోడెటెక్టర్

సింగిల్ ఫోటాన్INGAAS ఫోటోడెటెక్టర్

లిడార్ యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధితో, దికాంతి గుర్తింపుఆటోమేటిక్ వెహికల్ ట్రాకింగ్ ఇమేజింగ్ టెక్నాలజీ కోసం ఉపయోగించే టెక్నాలజీ మరియు రేంజింగ్ టెక్నాలజీ కూడా ఎక్కువ అవసరాలు కలిగి ఉన్నాయి, సాంప్రదాయ తక్కువ కాంతి గుర్తింపు సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో ఉపయోగించే డిటెక్టర్ యొక్క సున్నితత్వం మరియు సమయ రిజల్యూషన్ వాస్తవ అవసరాలను తీర్చలేవు. సింగిల్ ఫోటాన్ కాంతి యొక్క అతిచిన్న శక్తి యూనిట్, మరియు సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్షన్ యొక్క సామర్థ్యం కలిగిన డిటెక్టర్ తక్కువ కాంతి గుర్తింపు యొక్క తుది సాధనం. INGAAS తో పోలిస్తేAPD ఫోటోడెటెక్టర్, INGAAS APD ఫోటోడెటెక్టర్ ఆధారంగా సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్లు అధిక ప్రతిస్పందన వేగం, సున్నితత్వం మరియు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఇన్-గాస్ ఎపిడి ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్లపై వరుస పరిశోధనలు స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో జరిగాయి.

ఇటలీలోని మిలన్ విశ్వవిద్యాలయం పరిశోధకులు మొదట ఒకే ఫోటాన్ యొక్క అస్థిరమైన ప్రవర్తనను అనుకరించడానికి రెండు డైమెన్షనల్ మోడల్‌ను అభివృద్ధి చేశారుఅవలాంచె ఫోటోడెటెక్టర్1997 లో, మరియు ఒకే ఫోటాన్ అవలాంచ్ ఫోటోడెటెక్టర్ యొక్క అస్థిరమైన లక్షణాల సంఖ్యా అనుకరణ ఫలితాలను ఇచ్చింది. అప్పుడు 2006 లో, పరిశోధకులు ప్లానార్ రేఖాగణితాన్ని సిద్ధం చేయడానికి MOCVD ని ఉపయోగించారుINGAAS APD ఫోటోడెటెక్టర్సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్, ఇది ప్రతిబింబ పొరను తగ్గించడం ద్వారా మరియు వైవిధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని పెంచడం ద్వారా సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్షన్ సామర్థ్యాన్ని 10% కి పెంచింది. 2014 లో, జింక్ వ్యాప్తి పరిస్థితులను మరింత మెరుగుపరచడం ద్వారా మరియు నిలువు నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా, సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్ అధిక గుర్తింపు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది 30%వరకు ఉంటుంది మరియు సుమారు 87 పిఎస్ యొక్క టైమింగ్ జిట్టర్‌ను సాధిస్తుంది. 2016 లో, సంజారో ఎమ్ మరియు ఇతరులు. మోనోలిథిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ రెసిస్టర్‌తో ఇంగాస్ ఎపిడి ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను సమగ్రపరిచింది, డిటెక్టర్ ఆధారంగా కాంపాక్ట్ సింగిల్-ఫోటాన్ లెక్కింపు మాడ్యూల్‌ను రూపొందించింది మరియు అవలాంచ్ ఛార్జీని గణనీయంగా తగ్గించే హైబ్రిడ్ అణచివేత పద్ధతిని ప్రతిపాదించింది, తద్వారా పోస్ట్-పల్స్ మరియు ఆప్టికల్ క్రోస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడం మరియు సమయాన్ని 70 పిఎస్‌కి తగ్గించింది. అదే సమయంలో, ఇతర పరిశోధనా బృందాలు INGAAS APD పై పరిశోధనలు చేశాయిఫోటోడెటెక్టర్సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్. ఉదాహరణకు, ప్రిన్స్టన్ లైట్‌వేవ్ ప్లానార్ నిర్మాణంతో INGAAS/INPAPD సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను రూపొందించింది మరియు దానిని వాణిజ్య ఉపయోగంలో ఉంచింది. షాంఘై ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నికల్ ఫిజిక్స్ జింక్ డిపాజిట్ల తొలగింపును మరియు కెపాసిటివ్ బ్యాలెన్స్డ్ గేట్ పల్స్ మోడ్‌ను ఉపయోగించి ఎపిడి ఫోటోడెటెక్టర్ యొక్క సింగిల్-ఫోటాన్ పనితీరును పరీక్షించింది, 1.5 mHz పల్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద 3.6 × 10 ⁻⁴/ns పల్స్ చీకటి గణనతో. జోసెఫ్ పి మరియు ఇతరులు. మీసా స్ట్రక్చర్ INGAAS APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్‌తో రూపొందించారు మరియు డిటెక్షన్ సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేయకుండా తక్కువ చీకటి సంఖ్యను పొందటానికి INGAASP ను శోషక పొర పదార్థంగా ఉపయోగించారు.

INGAAS APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ మోడ్ ఉచిత ఆపరేషన్ మోడ్, అనగా, అవలాంచ్ సంభవించిన తర్వాత APD ఫోటోడెటెక్టర్ పరిధీయ సర్క్యూట్‌ను అణచివేయాలి మరియు కొంతకాలం చల్లార్చిన తర్వాత కోలుకోవాలి. ఆలస్యం సమయాన్ని చల్లార్చే ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, ఇది సుమారు రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: ఒకటి అణచివేతను సాధించడానికి నిష్క్రియాత్మక లేదా క్రియాశీల అణచివేత సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించడం, r thew, మొదలైనవి ఉపయోగించే క్రియాశీల అణచివేత సర్క్యూట్ మొదలైనవి. మూర్తి (ఎ) (బి) అనేది ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణకు సరళీకృత రేఖాచిత్రం మరియు దాని యొక్క పరివర్తన యొక్క పరివర్తన, ఇది ఆర్ష్య -ఆర్షన్‌తో అభివృద్ధి చెందుతుంది, గతంలో అవాస్తవిక పోస్ట్-పల్స్ సమస్యను తగ్గించడం. అంతేకాకుండా, 1550 nm వద్ద గుర్తించే సామర్థ్యం 10%, మరియు పోస్ట్-పల్స్ యొక్క సంభావ్యత 1%కన్నా తక్కువకు తగ్గించబడుతుంది. రెండవది బయాస్ వోల్టేజ్ స్థాయిని నియంత్రించడం ద్వారా వేగంగా చల్లార్చడం మరియు పునరుద్ధరించడం. ఇది హిమపాతం పల్స్ యొక్క ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణపై ఆధారపడి ఉండదు కాబట్టి, అణచివేసే ఆలస్యం సమయం గణనీయంగా తగ్గుతుంది మరియు డిటెక్టర్ యొక్క గుర్తింపు సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది. ఉదాహరణకు, LC కోమర్ మరియు ఇతరులు గేటెడ్ మోడ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. INGAAS/INPAPD ఆధారంగా గేటెడ్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్ తయారు చేయబడింది. సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్షన్ సామర్థ్యం 1550 ఎన్ఎమ్ వద్ద 55% పైగా ఉంది, మరియు 7% పోస్ట్-పల్స్ సంభావ్యత సాధించబడింది. ఈ ప్రాతిపదికన, యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఆఫ్ చైనా మల్టీ-మోడ్ ఫైబర్ ఉపయోగించి ఒకేసారి ఫ్రీ-మోడ్ ఇంగాస్ ఎపిడి ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌తో కలిసి లిడార్ వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేసింది. ప్రయోగాత్మక పరికరాలు ఫిగర్ (సి) మరియు (డి) లో చూపబడ్డాయి, మరియు 12 కిలోమీటర్ల ఎత్తుతో బహుళ-పొర మేఘాలను గుర్తించడం 1 సెకన్ల సమయ రిజల్యూషన్‌తో మరియు 15 మీటర్ల ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో గ్రహించబడుతుంది.