【推荐文章】InP基自由运行模式单光子APD

   日期:2020-04-14     来源:红外与激光工程    浏览:279    评论:0    
核心提示:作者:史衍丽, 朱泓遐, 杨雪艳, 曾辉, 李再波, 刘辰, 王建, 王伟
InP基自由运行模式单光子APD

----2020年第49卷第1期

史衍丽1,2, 朱泓遐1,2, 杨雪艳1,2, 曾辉1,2, 李再波1,2, 刘辰1,2, 王建1,2, 王伟1,2

1 云南大学 物理与天文学院
2 云南大学 云南省量子信息重点实验室

 

主要内容

 

1985 年 ,AT&T Bell 实验室首次用 InGaAs/InP 雪崩二极管(APD)实现了单光子探测,随后 APD 探测器引起了人们的广泛关注。由于 InGaAs/InP APD 单光子探测器具有体积小、性能高、成本低、高温工作等众多优点,使其成为近红外单光子探测的最佳选择。国际上美国 Prirnceton Lightwave 公司、意大利米兰理工大学和东芝欧洲研究所等,国内重庆光电技术研究所、中国科学院上海技术物理研究所、中国科学技术大学等机构都对 APD 单光子探测器进行了深入的研究,取得了丰硕的成果 ,并广泛应用于量子保密通讯、激光测距、微弱信号检测等领域。文中首先对盖革模 式的 APD 探测器进行了介绍,在此基础上介绍了自由运行模式以及扩展波长的 InP 基单光子探测器,并对其原理和性能进行了详细的阐述。


图1 雪崩探测器原理和层结构

 

发展趋势

 

自淬灭、负反馈单光子探测器自身具有淬灭功能,改变了门控需要外部淬灭电路的工作方式,能够工作在自由运行模式,具有更广泛的应用领域;由于工作方式的改变,容易集成为单光子探测器阵列,具有广阔的发展前景。目前的负反馈单光子探测器还存在探测效率低、暗计数率高的问题,进一步的发展趋势主要是提高单个管子的性能,在此基础上发展高性能单光子焦平面阵列。具体包括:(1) 提高倍增层材料质量,降低后脉冲效应、暗计数率;(2) 发展新的器件结构设计,提高探测效率;(3) 利用二维材料的能带工程,提高材料晶格匹配,扩展器件响应波长;(4) 发展单光子焦平面探测器。

 

ntent="t" mpa-from-tpl="t">作者简介


 

史衍丽,女,党员,1969年1月生,博士,博导,研究员,云南大学引进人才。主要研究方向为半导体光电探测器及器件物理研究,作为项目负责人,主持了国家教育部留学人员择优资助项目、国家“973”安全重大基础研究子课题项目、总装探索性项目、多项兵器科技预先研究项目、国家自然基金重点基金项目(NSFC-云南联合基金项目)以及云南省重大科技专项等项目。先后荣获云南省中青年学术技术带头人,云南省有突出贡献的优秀专业技术人才,中国兵器科技进步二等奖,昆明市第三届青年科技奖,中央企业先进职工,中国兵器科学研究院优秀硕士学位论文指导老师等荣誉。中国女科技工作者协会会员、中国物理学会女物理工作委员会委员、中国宇航学会光电技术专业委员会委员。《红外与激光工程》编委,《红外技术》第七届、第八届编委。

 

引用格式

 

Shi Yanli,  Zhu Hongxia,  Yang Xueyan,  Zeng Hui,  Li Zaibo,  Liu Chen,  Wang Jian,  Wang Wei. InP-based free running mode single photon avalanche photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 010300. doi: 10.3788/IRLA202049.0103005

 
 
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