InP ベースのシングルフォトンバランシェダイオード (SPAD) エピ構造 *S

InGaAs/InP シングルフォトンアバランシェダイオード (SPAD) で製造された検出器は、波長 1.06μm および 1.55μm のアクティブレーザー検出が可能です。 In0.53Ga0.47As は、直接バンドギャップ、高いイオン化係数比、InP と一致する格子定数という特徴を持ち、現在、近赤外帯域で最も性能の高い赤外検出材料です。 PAM-XIAMEN は InGaAs/InP ベースの単一光子アバランシェ ダイオード エピウェーハを供給できます。SPAD ダイオード ウェーハの具体的な構造は次のとおりです。

1. 単一光子アバランシェ ダイオードエピタキシャル構造

2. 単一光子バランシェダイオードアレイの原理と特徴

SPAD は、単一光子検出機能を備えた光検出器アバランシェ ダイオードで、ガイガー モードで動作し、個々の光粒子を検出できます。その動作メカニズムは、雪崩増殖効果に基づいています。光子が吸収されると、空乏領域で光生成キャリアが生成され、強い電場の作用下でなだれ増倍プロセスが引き起こされ、検出可能な電気信号が生成されます。このプロセスにより、単一光子アバランシェ検出器の感度が高くなり、非常に弱い光信号を検出できるようになります。

図1 単一光子アバランシェフォトダイオードの動作状態

2.1 単一光子バランシェ ダイオード EいいえS寛容なR解決

アレイベースの検出: 技術の発展に伴い、SPAD は単一ピクセル検出器からアレイベースのイメージング検出器へと徐々に進化してきました。アレイ内の各ピクセルは仮想ピンホールとして機能し、より優れた水平および垂直解像度を提供します。複数のピクセルとともに信号を収集するこの方法により、空間解像度が大幅に向上します。

マイクロ光学素子の最適化：マイクロレンズなどのマイクロ光学素子を最適化することで、単一光子アバランシェダイオードアレイの充填率と集光効率がさらに向上し、空間解像度がさらに向上します。

2.2SPAD私改善するTIME R解決

高精度の時間測定: SPAD の時間精度はピコ秒レベルに達するため、光子の到着時間を非常に正確に測定できます。この高精度の時間測定機能は、LiDAR、蛍光寿命イメージングなど、正確な時間情報を必要とする多くのアプリケーションにとって非常に重要です。

時間ゲート技術: 時間ゲート単一光子アバランシェ ダイオードは、バックグラウンド ノイズと干渉信号をさらに除去し、時間分解能と S/N 比を向上させます。

3.SPADあpplications

半導体単一光子アバランシェダイオード検出器は、低コスト、小型、超低温の必要がないため、高分解能スペクトル測定、量子鍵配布、非破壊検査（NDT）などのエンジニアリング用途で大きな可能性を秘めています。 、生物学的イメージング、人間の目に安全なレーザー測距 (LIDAR)、極端なイメージング シナリオ、光学的時間領域反射率測定 (OTDR) など。

SPAD エピタキシャル ウェーハが研究用または産業用アプリケーションで必要な場合は、次のアドレスまで電子メールでお問い合わせください。[email protected] と [email protected].