තනි ෆෝටෝනයInGaAs photodetector
LiDAR හි වේගවත් සංවර්ධනයත් සමඟ, දආලෝකය හඳුනාගැනීමස්වයංක්‍රීය වාහන ලුහුබැඳීමේ රූපකරණ තාක්‍ෂණය සඳහා භාවිතා කරන තාක්‍ෂණය සහ පරාසයක තාක්‍ෂණය ද ඉහළ අවශ්‍යතා ඇත, සාම්ප්‍රදායික අඩු ආලෝක හඳුනාගැනීමේ තාක්‍ෂණයේ භාවිතා කරන අනාවරකයේ සංවේදීතාව සහ කාල විභේදනය සැබෑ අවශ්‍යතා සපුරාලිය නොහැක. තනි ෆෝටෝනය යනු ආලෝකයේ කුඩාම ශක්ති ඒකකය වන අතර තනි ෆෝටෝන හඳුනාගැනීමේ හැකියාව ඇති අනාවරකය අඩු ආලෝකය හඳුනාගැනීමේ අවසාන මෙවලම වේ. InGaAs සමඟ සසඳන විටAPD photodetector, InGaAs APD photodetector මත පදනම් වූ තනි-ෆෝටෝන අනාවරකවලට ඉහළ ප්‍රතිචාර වේගය, සංවේදීතාව සහ කාර්යක්ෂමතාව ඇත. එබැවින්, IN-GAAS APD photodetector තනි ෆෝටෝන අනාවරක පිළිබඳ පර්යේෂණ මාලාවක් දේශීය හා විදේශීය වශයෙන් සිදු කර ඇත.
ඉතාලියේ මිලාන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් විසින් ප්‍රථම වරට තනි ෆෝටෝනයක අස්ථිර හැසිරීම අනුකරණය කිරීම සඳහා ද්විමාන ආකෘතියක් නිර්මාණය කරන ලදී.avalanche photodetector1997 දී, සහ තනි ෆෝටෝන avalanche photodetector හි සංක්‍රාන්ති ලක්ෂණවල සංඛ්‍යාත්මක සමාකරණ ප්‍රතිඵල ලබා දුන්නේය. ඉන්පසුව 2006 දී පර්යේෂකයන් විසින් සමතල ජ්‍යාමිතිකයක් සකස් කිරීම සඳහා MOCVD භාවිතා කරන ලදීInGaAs APD photodetectorතනි ෆෝටෝන අනාවරකය, පරාවර්තක ස්තරය අඩු කිරීමෙන් සහ විෂමජාතීය අතුරුමුහුණතෙහි විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය වැඩි දියුණු කිරීමෙන් තනි-ෆෝටෝන හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව 10% දක්වා වැඩි කරන ලදී. 2014 දී, සින්ක් විසරණ තත්ත්‍වයන් තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සහ සිරස් ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම මගින්, තනි-ෆෝටෝන අනාවරකය 30% දක්වා ඉහළ හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති අතර, 87 ps පමණ කාල කම්පනයක් ලබා ගනී. 2016 දී, SANZARO M et al. InGaAs APD photodetector ඒකපුද්ගල-ෆෝටෝන අනාවරකය මොනොලිතික් ඒකාබද්ධ ප්‍රතිරෝධකයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කර, අනාවරකය මත පදනම්ව සංයුක්ත තනි-ෆෝටෝන ගණන් කිරීමේ මොඩියුලයක් නිර්මාණය කර, හිම කුණාටු ආරෝපණ සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන දෙමුහුන් නිවාදැමීමේ ක්‍රමයක් යෝජනා කළේය, එමඟින් පශ්චාත් ස්පන්දන සහ දෘශ්‍ය හරස් ටෝක් අඩු කරයි. කාල ජ්වලිතය 70 ps දක්වා අඩු කිරීම. ඒ අතරම, අනෙකුත් පර්යේෂණ කණ්ඩායම් ද InGaAs APD පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කර ඇතphotodetectorතනි ෆෝටෝන අනාවරකය. උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රින්ස්ටන් ලයිට්වේව් විසින් InGaAs/InPAPD තනි ෆෝටෝන අනාවරකය තල ව්‍යුහය සමඟ නිර්මාණය කර වාණිජ භාවිතයට ගෙන ඇත. ෂැංහයි තාක්ෂණික භෞතික විද්‍යා ආයතනය විසින් සින්ක් තැන්පතු ඉවත් කිරීම සහ ධාරිත්‍රක සමතුලිත ද්වාර ස්පන්දන මාදිලිය 3.6 × 10 ⁻⁴/ns ස්පන්දන සංඛ්‍යාතය 1.5 MHz ක ස්පන්දන සංඛ්‍යාතයකදී APD ෆොටෝඩෙක්ටරයේ තනි-ෆෝටෝන කාර්ය සාධනය පරීක්ෂා කරන ලදී. ජෝසප් පී සහ අල්. පුළුල් කලාප පරතරයක් සහිත මේසා ව්‍යුහය InGaAs APD photodetector තනි ෆෝටෝන අනාවරකය නිර්මාණය කරන ලද අතර, හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාවයට බල නොපාමින් අඩු අඳුරු සංඛ්‍යාවක් ලබා ගැනීම සඳහා අවශෝෂණ ස්ථර ද්‍රව්‍ය ලෙස InGaAsP භාවිතා කරන ලදී.
InGaAs APD photodetector තනි ෆෝටෝන අනාවරකයේ මෙහෙයුම් ආකාරය නිදහස් මෙහෙයුම් ආකාරයකි, එනම්, APD photodetector හට හිම කුණාටුවක් සිදු වූ පසු පර්යන්ත පරිපථය නිවා දැමීමටත්, යම් කාලයක් නිවාදැමීමෙන් පසු ප්‍රකෘතිමත් වීමටත් අවශ්‍ය වේ. නිවාදැමීමේ ප්‍රමාද කාලයෙහි බලපෑම අඩු කිරීම සඳහා, එය දළ වශයෙන් වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත: එකක් නම්, නිවාදැමීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා උදාසීන හෝ සක්‍රීය නිවාදැමීමේ පරිපථය භාවිතා කිරීමයි, එනම් R Thew මගින් භාවිතා කරන ක්‍රියාකාරී නිවාදැමීමේ පරිපථය යනාදිය. Figure (a) , (b) යනු ඉලෙක්ට්‍රොනික පාලන සහ සක්‍රීය නිවාදැමීමේ පරිපථයේ සරල කළ රූප සටහනක් වන අතර එය APD ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය සමඟ ඇති සම්බන්ධය වන අතර එය ගේට්ටු හෝ නිදහස් ධාවන මාදිලියේ ක්‍රියා කිරීමට සංවර්ධනය කර ඇති අතර එය කලින් අවබෝධ කර නොගත් පශ්චාත් ස්පන්දන ගැටළුව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. තවද, 1550 nm හි හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව 10% ක් වන අතර, පශ්චාත් ස්පන්දනයේ සම්භාවිතාව 1% ට වඩා අඩු වේ. දෙවැන්න නම් පක්ෂග්‍රාහී වෝල්ටීයතා මට්ටම පාලනය කිරීමෙන් වේගවත් නිවාදැමීම සහ ප්‍රකෘතිමත් වීම අවබෝධ කර ගැනීමයි. එය හිම කුණාටු ස්පන්දනයේ ප්‍රතිපෝෂණ පාලනය මත රඳා නොපවතින බැවින්, නිවාදැමීමේ ප්‍රමාද කාලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන අතර අනාවරකයේ හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, LC Comandar et al ගේටඩ් මාදිලිය භාවිතා කරයි. InGaAs/InPAPD මත පදනම් වූ දොරටු සහිත තනි-ෆෝටෝන අනාවරකයක් සකස් කරන ලදී. තනි-ෆෝටෝන හඳුනාගැනීමේ කාර්යක්ෂමතාව 1550 nm හි 55% ට වඩා වැඩි වූ අතර පශ්චාත් ස්පන්දන සම්භාවිතාව 7% ලබා ගන්නා ලදී. මෙම පදනම මත, චීනයේ විද්‍යා හා තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලය බහු-මාදිලි තන්තු භාවිතයෙන් liDAR පද්ධතියක් සහ නිදහස් මාදිලියේ InGaAs APD ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් තනි-ෆෝටෝන අනාවරකයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කරන ලදී. පර්යේෂණාත්මක උපකරණ රූප සටහන (c) සහ (d) හි පෙන්වා ඇති අතර කිලෝමීටර 12 ක උසකින් යුත් බහු ස්ථර වළාකුළු හඳුනා ගැනීම තත්පර 1 ක කාල විභේදනයක් සහ මීටර් 15 ක අවකාශීය විභේදනයක් සමඟ සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ.
පසු කාලය: මැයි-07-2024