Para la tecnología de detección de fotón único, además del SPAD de InP/InGaAs tradicional, también se han utilizado nuevos sistemas de materiales, como sistemas de materiales de bajo ruido construidos a partir de aleaciones digitales basadas en Sb, SPAD de InP/InGaAs de multiplicación múltiple utilizando ingeniería de ionización e InAlAs/InGaAs SPAD. desarrollado. PAM-XIAMEN puede proporcionar obleas epitaxiales InGaAs / InAlAs basadas en InP para detectores de fotones individuales, con la estructura específica de la siguiente manera:
1. Obleas heteroepitaxiales basadas en MOCVD Grown InP para detector de fotón único
PAM210918 – SPDE
Oblea heteroepitaxial SPD de 2 pulgadas n.º 1
| Capa No. | Materiales | Espesor (nm) | dopante | Nivel de dopaje (cm-3) |
| 8 | EnxGeorgia1-xComo | – | – | – |
| 7 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 6 | EnxGeorgia1-xComo | 50±3 | – | – |
| 5 | En p | – | – | – |
| 4 | En p | – | – | 6*1016±0.3*1016 |
| 3 | InGaAlAs (gradiente en la composición química de InxGeorgia1-xEn cuanto a InP: >3 pasos) | – | – | – |
| 2 | EnxGeorgia1-xComo | – | Si | – |
| 1 | En p | – | – | – |
| 0 | Sustrato InP | 350±25um | S | – |
No.2 Epi-Estructura basada en InP de 3 pulgadas para SPD
| Capa No. | Materiales | Espesor (nm) | dopante | Nivel de dopaje (cm-3) |
| 8 | EnxGeorgia1-xComo | – | – | 1,5*1019±0.1*1019 |
| 7 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 6 | InAlGaAs (gradiente numérico en la composición química de InxGeorgia1-xen cuanto a en0.52Alabama0.48Como: > 13 pasos) | – | – | – |
| 5 | EnxGeorgia1-xComo | 1700±50 | – | – |
| 4 | InAlGaAs (gradiente numérico en la composición química de In0.52Alabama0.48en cuanto a enxGeorgia1-xComo: > 13 pasos) | – | – | – |
| 3 | En0.52Alabama0.48Como | – | C | – |
| 2 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 1 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 0 | Sustrato InP | 625±25um | S | – |
Estructura epitaxial InP de 3 pulgadas No.3 para SPD
| Capa No. | Materiales | Espesor (nm) | dopante | Nivel de dopaje (cm-3) |
| 9 | EnxGeorgia1-xComo | 50±3 | – | 1,5*1019±0.1*1019 |
| 8 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 7 | InAlGaAs (gradiente numérico en la composición química de InxGeorgia1-xen cuanto a en0.52Alabama0.48Como: > 13 pasos) | – | – | – |
| 6 | EnxGeorgia1-xComo | – | – | – |
| 5 | InAlGaAs (gradiente numérico en la composición química de In0.52Alabama0.48en cuanto a enxGeorgia1-xComo: > 13 pasos) | – | – | – |
| 4 | En0.52Alabama0.48Como | – | C | – |
| 3 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 2 | En0.52Alabama0.48Como | – | – | – |
| 1 | EnxGeorgia1-xComo | – | – | – |
| 0 | Sustrato InP | 625±25um | semiaislado | – |
2. ¿Qué es un detector de fotón único?
El detector de fotón único se basa en su ultra alta sensibilidad para detectar y contar fotones individuales, y su función principal es convertir señales ópticas en señales eléctricas. El principio de funcionamiento del detector de fotón único se basa principalmente en el efecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico consiste en que el cambio de estado ocurre después de que los fotones actúan sobre el detector, y los fotones se miden midiendo los cambios en los estados electrónicos.
Actualmente, los SPD de uso común incluyen principalmente el tubo fotomultiplicador (PMT), el fotodiodo de avalancha (APD) y el detector de fotones únicos de nanocables superconductores (SNSPD). Entre ellos, PMT y APD son dispositivos fotoeléctricos de tecnología tradicional de fotón único. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología de detección optoelectrónica y las nuevas estructuras, han surgido varios detectores optoelectrónicos novedosos, incluidos detectores de fotones únicos basados en puntos cuánticos, contadores de fotones visibles, detectores de fotones únicos basados en conversión ascendente de frecuencia y detectores de fotones únicos superconductores.
3. Aplicaciones de detectores de fotones individuales basados en InP
Los detectores de fotones individuales pueden detectar señales de luz extremadamente débiles y tienen una alta sensibilidad. En muchos campos ópticos, las técnicas de detección de fotones individuales son cruciales y se utilizan ampliamente en varios campos:
1) Comunicación cuántica: en el campo de la comunicación cuántica, los fotones individuales se utilizan como portadores de codificación y transmisión del estado de superposición cuántica, por lo que los detectores de fotones individuales se utilizan ampliamente como dispositivos de detección centrales de los sistemas de comunicación cuántica;
2) Rango de láser de fotón único: en el campo del rango de láser, se emite una secuencia de láser de pulso estrecho desde un objetivo, y se puede obtener información de distancia registrando el tiempo de vuelo de la señal de luz de ida y vuelta al objetivo bajo velocidad de luz conocida condiciones;
3) El SPD basado en InP se puede convertir en una sola matriz de fotodetectores aplicados en campos como imágenes láser en 3D, mapeo de terreno en 3D, navegación autónoma para vehículos no tripulados e imágenes pasivas en entornos de fotones dispersos.
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