Tsoelo-pele ea morao tjena ho li-photodetector tsa avalanche tse nang le kutloisiso e phahameng

Tsoelo-pele ea morao tjena holi-photodetector tsa avalanche tse nang le kutloisiso e phahameng

Kutloisiso e phahameng ea mocheso oa kamore 1550 nmsesebelisoa sa ho lemoha li-photodiode tse nang le lehloa le leholo

Sehlopha sa near infrared (SWIR), diode tsa avalanche tse nang le lebelo le phahameng tsa kutloelo-bohloko e phahameng di sebediswa haholo puisanong ya optoelectronic le ditshebedisong tsa liDAR. Leha ho le jwalo, photodiode ya avalanche e nang le infrared e nang le infrared (APD) e laolwang ke diode ya Indium gallium arsenic avalanche breakdown (InGaAs APD) e dula e lekanyeditswe ke lerata la ionization la ho thulana le thepa ya setso ya multiplier region, indium phosphide (InP) le indium aluminium arsenic (InAlAs), e leng se fellang ka phokotso e kgolo kutlong ya sesebediswa. Ho theosa le dilemo, bafuputsi ba bangata ba ntse ba batla ka mafolofolo thepa e ntjha ya semiconductor e tsamaellanang le ditsamaiso tsa sethala sa optoelectronic sa InGaAs le InP mme e na le ts'ebetso e tlase haholo ya lerata la ionization e tshwanang le thepa ya silicon e ngata.

Sesebelisoa se secha sa ho lemoha diode tsa avalanche sa 1550 nm se thusa ntshetsopele ya ditsamaiso tsa LiDAR

Sehlopha sa bafuputsi United Kingdom le United States ka lekhetlo la pele se atlehile ho hlahisa sesebelisoa se secha sa ho lemoha mahlaseli a letsatsi sa APD sa 1550 nm se nang le kutloisiso e phahameng haholo (sesebelisoa sa ho lemoha foto sa avalanche), katleho e tšepisang ho ntlafatsa haholo ts'ebetso ea litsamaiso tsa LiDAR le lits'ebetso tse ling tsa optoelectronic.

Lisebelisoa tse ncha li fana ka melemo ea bohlokoa

Ntlha ea bohlokoa ea phuputso ena ke tšebeliso e ncha ea thepa. Bafuputsi ba khethile GaAsSb e le lera la ho monya le AlGaAsSb e le lera la ho atisa. Moralo ona o fapane le InGaAs/InP ea setso 'me o tlisa melemo e meholo:

1. Lera la ho monya la GaAsSb: GaAsSb e na le coefficient e tšoanang ea ho monya le InGaAs, 'me phetoho ho tloha lera la ho monya la GaAsSb ho ea ho AlGaAsSb (lera le atisang) e bonolo, e fokotsa phello ea leraba le ho ntlafatsa lebelo le bokhoni ba ho monya ba sesebelisoa.

2. Lera la ho atisa la AlGaAsSb: Lera la ho atisa la AlGaAsSb le phahametse lera la setso la ho atisa la InP le InAlAs ka tshebetso. Le bonahala haholo-holo ka keketseho e phahameng mochesong wa kamore, bandwidth e phahameng le lerata le feteletseng haholo.

Ka matšoao a tshebetso a babatsehang

E nchaSesebelisoa sa ho lemoha foto sa APD(sesebelisoa sa ho lemoha diode tsa avalanche) se boetse se fana ka lintlafatso tse kholo mekhoeng ea ts'ebetso:

1. Phaello e phahameng haholo: Phaello e phahameng haholo ea 278 e fihletsoe mochesong oa kamore, 'me haufinyane Ngaka Jin Xiao o ntlafalitse ntlafatso ea sebopeho le ts'ebetso, 'me phaello e phahameng ka ho fetisisa e ekelitsoe ho M=1212.

2. Lerata le tlase haholo: le bontsha lerata le feteletseng le tlase haholo (F < 3, fumana M = 70; F<4, fumana M=100).

3. Bokgoni bo phahameng ba quantum: tlasa phaello e phahameng ka ho fetisisa, bokgoni ba quantum bo hodimo ho 5935.3%. Ho tsitsa ha mocheso o matla: kutlwisiso ya ho senyeha ha mocheso o tlase e ka ba 11.83 mV/K.

Setšoantšo sa 1 Lerata le feteletseng la APDlisebelisoa tsa ho lemoha fotoha e bapisoa le sesebelisoa se seng sa ho lemoha lifoto sa APD

Menyetla e mengata ea kopo

APD ena e ncha e na le litlamorao tsa bohlokoa bakeng sa litsamaiso tsa liDAR le lits'ebetso tsa photon:

1. Karolelano e ntlafetseng ya letshwao ho lerata: Dibopeho tse hodimo tsa lerata le lerata le tlase di ntlafatsa haholo karolelano ya letshwao ho lerata, e leng ntho ya bohlokwa bakeng sa ditshebediso dibakeng tse futsanehileng tsa photon, tse kang ho lekola kgase ya greenhouse.

2. Ho tsamaellana ho matla: Sesebelisoa se secha sa ho lemoha difoto sa APD (se lemoha difoto sa avalanche) se reretswe ho tsamaellana le dipolatefomo tsa di-optoelectronic tsa indium phosphide (InP) tsa hajwale, ho netefatsa kopanyo e se nang sekoli le ditsamaiso tse teng tsa puisano tsa kgwebo.

3. Bokgoni bo phahameng ba tshebetso: E ka sebetsa ka katleho mochesong wa kamore ntle le mekgwa e rarahaneng ya ho phodisa, e leng se nolofatsang ho kenngwa tshebetsong ha dikopo tse fapaneng tse sebetsang.

Ntlafatso ea sesebelisoa sena se secha sa ho lemoha lifoto sa SACM APD sa 1550 nm (se lemoha lifoto sa avalanche) se emela katleho e kholo tšimong, E sebetsana le lithibelo tsa bohlokoa tse amanang le lerata le feteletseng le lihlahisoa tsa bandwidth tse fumanehang meralong ea setso ea se lemoha lifoto sa APD (se lemoha lifoto sa avalanche). Tlhahiso ena e ncha e lebelletsoe ho matlafatsa bokhoni ba litsamaiso tsa liDAR, haholo-holo litsamaisong tsa liDAR tse sa sebetsoang ke batho, hammoho le puisano ea sebaka se lokolohileng.