雪崩光电二极管

摘要： 碲镉汞雪崩光电二极管(HgCdTe APD)因其具有高增益、高带宽、高量子效率、低噪声的优良性能,在主动/被动成像、激光雷达、波前传感和光子计数等低光子探测领域有着广阔的应用前景,国外研究机构在该领域采用不同的技术路线进行了深入研究。本文阐述了APD原理及结构,重点对近年来国外相关研究进展及应用情况进行了介绍,并对国内研究机构在碲镉汞雪崩光电二极管仿真模拟、器件制备等方面的研究成果进行了总结。

摘要： 为从根本上阻断InGaAs/Si之间的失配晶格,获得低噪声的InGaAs/Si雪崩光电二极管,理论上在InGaAs/Si键合界面插入超薄a-Si键合层,彻底隔断键合界面异质晶格,同时保证InGaAs吸收层和Si倍增层超高的晶体质量和良好的电学传输。模拟了a-Si键合层厚度对InGaAs/Si雪崩光电二极管性能影响。由于a-Si的载流子阻挡作用,器件在室温下获得了超低暗电流,且在偏压大于击穿电压后,光暗电流出现电流间隙,这将为超低噪声InGaAs/Si雪崩光电二极管的研制指明方向。

摘要： 雪崩光电二极管(APD)因为其高灵敏度和高增益带宽的优势已被广泛应用在高比特率、远程光纤通信系统中,而雪崩过程中产生的过剩噪声直接影响到APD的信噪比,因此,研究过剩噪声对APD性能的提升具有重要意义。目前,国内外测试雪崩光电二极管过剩噪声的方法主要有直接功率测量法和相敏探测法,本文对这两种测试方法和其优缺点进行了分析,并介绍了最新的改进测试思路。同时,还总结了降低过剩噪声的3种方法:选择低碰撞电离系数比的材料,降低倍增层厚度和采用APD碰撞电离工程来降低噪声。

摘要： 为了实现硅基雪崩光电二极管蓝光波段(400~500 nm)高光响应度,设计了SACM型基本器件结构,探究了倍增层厚度对器件的雪崩击穿电压及光电流增益的影响及倍增层掺杂浓度对光响应度的影响,综合考虑光响应度和击穿电压的因素,结果表明:当表面非耗尽层掺杂浓度为1.0×10^(18) cm^(−3)、厚度为0.03μm;吸收层掺杂浓度为1.0×10^(15) cm^(−3)、厚度为1.3μm;场控层掺杂浓度为8.0×10^(16) cm^(−3)、厚度为0.2μm;倍增层掺杂浓度为1.8×10^(16) cm^(−3)、厚度为0.5μm时,器件具有较低的击穿电压V_(br-apd)=34.2 V。当V_(apd)=0.95 V_(br-apd),该结构在蓝光波段具较高的光响应度(SR=3.72~6.08 A·W^(−1))。上述研究结果对高蓝光探测响应度Si-APD实际器件的制备具有一定的参考价值。

摘要： 单光子探测器能够探测极微弱光信号,具有较高的灵敏度,在民用和国防领域都有广泛的应用。近年来,随着科学技术的飞速发展,在传统光电探测器件不断优化和改进的同时,其它新型光电探测器件也得到了极大发展且取得了重要技术成果。为深入了解单光子探测器的技术发展现状和趋势,总结了目前具有代表性的单光子探测器在研究现状、技术难点和最新技术突破等方面的关键信息,分析了光电倍增管和雪崩光电二极管等传统单光子探测器的优势与不足以及之后的技术发展方向,同时还介绍了超导纳米线单光子探测器和基于新型2维材料的雪崩光电二极管等几类具有良好光电性能和巨大发展潜力的新型单光子探测器,并对其发展前景进行了展望。

摘要： 提出了一种基于0.35μm高压CMOS工艺的线性雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)。APD采用了横向分布的吸收区-电荷区-倍增区分离(Separate Absorption,Charge and Multiplication,SACM)的结构设计。横向SACM结构采用了高压CMOS工艺层中的DNTUB层、DPTUB层、Pi层和SPTUB层,并不需要任何工艺修改,这极大的提高了APD单片集成设计和制造的自由度。测试结果表明,横向SACM线性APD的击穿电压约为114.7 V。在增益M=10和M=50时,暗电流分别约为15 nA和66 nA。有效响应波长范围为450~1050 nm。当反向偏置电压为20 V,即M=1时,峰值响应波长约为775 nm。当单位增益(M=1)时,在532nm处的响应度约为最大值的一半。

摘要： 响应阀值是光电感烟探测器的一项重要的性能指标.根据GB4715-2005要求感烟探测器的响应阀值检测时,需要测量光辐射强度.使用雪崩光电二极管测量光辐射强度时,存在由电压纹波、温度漂移、运算放大器偏置电压与偏置电流导致的测量误差的问题.本文采用锁定放大技术对上述误差进行抑制.为验证效果制作了实物样机,并设计了对比实验.实验结果表明,样机使用锁定放大技术可以将测量的A类标准相对不确定度从30.55％减小至1.05％.

摘要： 该文介绍了BOOST电路的工作原理并基于低压芯片TPS61175设计了一款可调动态范围广、输出纹波低的APD偏压驱动电源,进行了理论计算、仿真分析及实验验证.实验结果表明,在5～12 V的输入电压下,可调输出电压范围达21.73～178.2 V,最大输出纹波为17.6 mVpp,小于输出电压的0.1％,可满足大部分型号的APD对反向偏置电压的要求.此电源通过调节不同的反向偏置电压,可使APD工作于不同的模式,具有体积小、纹波低和成本低的优点,可应用于激光测距、微光成像及光模块的设计中.

摘要： 硅基雪崩光电二极管是一种可用于对微弱光甚至单光子进行探测的光电器件,被广泛应用于激光测距、激光成像、量子通信和生物医疗等领域.从工作原理、常见结构和分类3个方面对硅基雪崩光电二极管的技术进行分析,并对其性能发展趋势进行阐述,最后介绍了硅基雪崩光电二极管的应用.

摘要： 针对光电探测器检测微弱光信号时输出信号幅度小且易失真的问题,设计了可见光波段的大面积雪崩光电二极管(APD)接收电路.该电路包括大面积的APD探测器、跨阻放大器(TIA)和后续微弱信号处理电路.实验结果表明:设计的大面积APD接收电路可以实现60 Mb/s的可见光信息采集,灵敏度低至-35 dBm;微弱信号处理电路具有较好的跟随和整形恢复能力.

摘要： 本文介绍了国外HgCdTe雪崩光电二极管的研究进展,对当今国际上普遍采用的三种APD 材料结构(HDVIP,PIN,SAM)的特点进行了讨论和比较,并详细分析了适合分子束外延方式生长的吸收-倍增分离型雪崩光电二极管(SAM-APD)结构.

摘要： 为了克服目前主流的像增强器微光夜视成像系统在成像机理上存在的积分效应问题，利用工作在盖革模式下的雪崩光电二极管(APD)单光子探测能力，构建了光子计数成像实验系统。通过实验验证，该系统在10-31x环境照度下，采用点扫描方式将二维的图像信号输出为一系列的光子计数频率值。将得到的144个计数频率组成二维数字矩阵，根据每一采样点的光子计数频率值与图像的灰度值成正比的关系，实现了从一维光子计数频率到二维图像恢复的过程。

摘要： 设计了一种新型结构的InGaAs/Si雪崩光电二极管(APD),这种结构将光吸收区(InGaAs)和Si的P-N结分开,由光吸收区入射的载流子在Si倍增层得到放大,从而可以得到灵敏度极高的探测器.InGaAs与Si通过键合技术连接到一起,优化InGaAs/InP和Si外延片的物理化学清洗及键合条件,制备得到的InGaAs/Si材料界面质量良好,可用于制备高带宽、高灵敏度的应用于长波长光通信接收系统的接收机.

摘要： 针对雪崩光电二极管(avalanche photodiode diode, APD)增益受偏压影响的特点,本文应用LT3468充电控制器IC和反激式变压器设计了一种APD用高电压、低纹波开关电源,并分析了LT3468的基本性能和工作原理。对设计进行了细致的分析,讨论了各种减小输出波纹的方法。此开关电源具有稳定性好、体积小、输出电压波纹小,已在作者的研究项目中为雪崩二极管提供了稳定的偏压。经实际测试,当输出电压200V,输出电流10mA时,波纹仅有5mV,电源效率约为75％。

摘要： 采用分层吸收渐变电荷倍增(SAGCM)结构,通过两次扩散、多层介质淀积、AuZnp型欧姆接触、AuGeNin型欧姆接触等工艺,设计制造了正面入射平面InP/InGaAs雪崩光电二极管,器件利用InGaAs做吸收层,InP做增益层,光敏面直径50μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压32～42V,在低于击穿电压2V左右可以得到大约10A/W的光响应度,在0到小于击穿电压1V的偏压范围内,暗电流只有1nA左右;器件在2.7GHz以下有平坦的增益。

摘要： 分析了无源抑制模式的单光子探测器的时间特性，给出了无源抑制模式下，雪崩光电二极管(APD)的雪崩淬灭时间和恢复时间的表达式。分析结果表明，负载电阻值越大，雪崩淬灭时间越短，而电路的恢复时间越长。无源抑制模式单光子探测器的探测周期主要由恢复时间所制约，所以，在确保APD不过流的条件下，应该选取较小的负载电阻值。分布电容会显著的延长APD的雪崩淬灭时间和电路的恢复时间，因此需要采用合理的电路结构和布局来减小分布电容。这一研究将有助于APD的特性测量和单光子探测器的设计。

摘要： 本文对光生载流子在APD内的传输与碰撞电离过程进行了分析，通过将APD倍增层细分为倍增子区域的方法得到离散载流子分布，将离散载流子分布在时域积分得到连续的APD瞬态时间响应特性方程，然后对时间响应方程进行傅立叶变换后得到APD频率响应方程。最后以四层拉通型雪崩光电二极管为研究对象，通过仿真结果与测量结果的比较，验证了该响应模型的正确性。

摘要： 工作在盖节模式下的堆光子雪崩探测器,在噪声抑制中其偏压门控脉冲占有重要地位。通过对门控脉冲的脉宽及幅值的控制,可以很好的抑制噪声。采用一种新型的梯形脉冲来控制探测器的打开和关闭,利于减少噪声对探测效率的影响。对矩形脉冲及梯形脉冲进行等幅值情况下MATLAB软件的仿真,分析两种脉冲对探测器的影响,得出梯形门控脉冲通过一种缓冲机制起到更有效抑制暗电流的效果,并减小信号提取端的前沿尖峰的结论,从而达到提高单光子探测效率的目的。

摘要： 工作在盖节模式下的堆光子雪崩探测器,在噪声抑制中其偏压门控脉冲占有重要地位。通过对门控脉冲的脉宽及幅值的控制,可以很好的抑制噪声。采用一种新型的梯形脉冲来控制探测器的打开和关闭,利于减少噪声对探测效率的影响。对矩形脉冲及梯形脉冲进行等幅值情况下MATLAB软件的仿真,分析两种脉冲对探测器的影响,得出梯形门控脉冲通过一种缓冲机制起到更有效抑制暗电流的效果,并减小信号提取端的前沿尖峰的结论,从而达到提高单光子探测效率的目的。

摘要： 工作在盖节模式下的堆光子雪崩探测器,在噪声抑制中其偏压门控脉冲占有重要地位。通过对门控脉冲的脉宽及幅值的控制,可以很好的抑制噪声。采用一种新型的梯形脉冲来控制探测器的打开和关闭,利于减少噪声对探测效率的影响。对矩形脉冲及梯形脉冲进行等幅值情况下MATLAB软件的仿真,分析两种脉冲对探测器的影响,得出梯形门控脉冲通过一种缓冲机制起到更有效抑制暗电流的效果,并减小信号提取端的前沿尖峰的结论,从而达到提高单光子探测效率的目的。

摘要： 本发明公开了用于有机光电二极管的化合物、由化学式1表示的化合物、用于有机光电二极管的组合物、利用它们的有机光电二极管、显示装置。化学式1的具体内容在说明书中限定。

摘要： 一种半导体主体，包括第一导电类型的掩埋层(25)、第一导电类型的第一区(26)、在半导体主体(11)的第一表面(13)处的第二导电类型的浅区(27)、位于半导体主体(11)的第一表面(13)处的第一导电类型的沉降部(35)、以及环绕沉降部(35)和掩埋层(25)中至少之一的第一导电类型的分离区(60、60')。第一区(26)位于掩埋层(25)与浅区(27)之间。

摘要： 本发明提供一种对蓝色－紫色－近紫外光灵敏的、暗电流低的、可靠性高的ZnSe系光电二极管，由p型单晶GaAs基板；在p型单晶GaAs基板上外延生长的、通过反复叠层p型ZnSe和p型ZnTe使禁带宽度连续变化的超晶格；在超晶格上外延生长的p型Zn

摘要： 一种用于有机光电二极管的化合物、包括其的用于有机光电二极管的组成物、有机光电二极管及显示装置。所述用于有机光电装置的化合物由化学式1与化学式2表示。在化学式1与化学式2中，各取代基的定义与说明书公开的内容相同。

摘要： 提供了一种用于有机光电二极管的化合物；包含该化合物的用于有机光电二极管的组合物；包括该用于有机光电二极管的组合物作为主体的有机光电二极管；和包括该有机光电二极管的显示装置。

摘要： 本发明公开了用于有机光电二极管的化合物、由化学式1表示的化合物、用于有机光电二极管的组合物、利用它们的有机光电二极管、显示装置。化学式1的具体内容在说明书中限定。

摘要： 本发明提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管，涉及半导体技术领域。该方法包括：在InP衬底上沉积生长N+‑InP层、N+‑InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层；设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，在铝源炉开始降温同时，利用铝源炉沉积生长第二子电荷层；将镓源炉的温度升高至第二温度；设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温同时，利用镓源炉沉积生长第一子吸收层；等待镓源炉降温至第二目标温度后，利用镓源炉沉积生长第二子吸收层。通过在铝源炉降温的同时生长P‑InAlAs电荷层的一部分，通过在镓源炉降温的同时生长InGaAs吸收层的一部分，由上述两个部分形成的界面为载流子的输运提供了平滑的过渡，减小了载流子的阻塞效应。

摘要： 本发明提供了雪崩光电二极管扩散结构的制备方法及二极管扩散结构。所述方法包括：在雪崩光电二极管的外延片上，在第一光刻掩膜的作用下，进行第一次掺杂剂扩散，得到中心圆形扩散主结区(1)和与所述扩散主结区间隔预设距离的扩散槽区(2)；在第二光刻掩膜的作用下，进行第二次掺杂剂扩散，使所述扩散主结区的中心区域(101)或边缘区域(102)的深度大于通过第一次掺杂剂扩散得到的所述扩散主结区的深度，从而得到雪崩光电二极管扩散结构。实现了抑制边缘击穿的同时，调控芯片击穿电压的均匀性。

摘要： 本发明提供了一种用于制备雪崩光电二极管的方法及雪崩光电二极管，涉及半导体技术领域。该方法包括：在InP衬底上沉积生长N+‑InP层、N+‑InAlAs层、InAlAs倍增层和第一子电荷层；设定铝源炉的目标温度为第一目标温度，在铝源炉开始降温同时，利用铝源炉沉积生长第二子电荷层；将镓源炉的温度升高至第二温度；设定镓源炉的目标温度为第二目标温度，在镓源炉开始降温同时，利用镓源炉沉积生长第一子吸收层；等待镓源炉降温至第二目标温度后，利用镓源炉沉积生长第二子吸收层。通过在铝源炉降温的同时生长P‑InAlAs电荷层的一部分，通过在镓源炉降温的同时生长InGaAs吸收层的一部分，由上述两个部分形成的界面为载流子的输运提供了平滑的过渡，减小了载流子的阻塞效应。

摘要： 本发明得到能实现较大的开口率的雪崩光电二极管。在n型InP衬底(1)的主表面上，依次层叠了雪崩倍增层(3)、p型InP电场缓冲层(4)、光吸收层(5)、及掺杂InP窗层(6)。在掺杂InP窗层(6)的一部分设有p型杂质区域(8)。直线状p侧电极(9)配置在p型杂质区域(8)上且与p型杂质区域(8)连接。直线状p侧电极(9)从与n型InP衬底(1)的主表面相向的平面上看呈直线状。