PêkhateyaFotodetektora InGaAs
Ji salên 1980an vir ve, lêkolîner avahiya fotodetektorên InGaAs lêkolîn dikin, ku dikarin di sê celebên sereke de werin kurtkirin: metalê InGaAs, metalê nîvconductorfotodetektor(MSM-PD), InGaAsFotodetektorên PIN(PIN-PD), û InGaAsfotodetektorên şelalê(APD-PD). Di pêvajoya hilberînê û lêçûna fotodetektorên InGaAs ên bi avahiyên cûda de cûdahiyên girîng hene, û her weha cûdahiyên girîng di performansa cîhazê de jî hene.
Diyagrama şematîk a avahiya fotodetektora metalê ya nîvconductor a metalê InGaAs di wêneyê de tê nîşandan, ku avahiyek taybetî ye ku li ser bingeha girêdana Schottky ye. Di sala 1992-an de, Shi û hevkarên wî teknolojiya epitaksiya qonaxa buhara organîk a metalê ya zexta nizm (LP-MOVPE) bikar anîn da ku tebeqeyên epitaksîyal mezin bikin û fotodetektorên InGaAs MSM amade bikin. Amûr xwedî bersivek bilind a 0.42 A/W di dirêjahiya pêlê ya 1.3 μ m de û herikek tarî ya kêmtir ji 5.6 pA/μ m² di 1.5 V de ye. Di sala 1996-an de, lêkolîneran epitaksiya tîrêjê molekulî ya qonaxa gazê (GSMBE) bikar anîn da ku tebeqeyên epitaksîyal ên InAlAs InGaAs InP mezin bikin, ku taybetmendiyên berxwedanê yên bilind nîşan dan. Şert û mercên mezinbûnê bi rêya pîvandina difraksiyona tîrêjên X hatin çêtirkirin, ku di encamê de nelihevhatinek torê di navbera tebeqeyên InGaAs û InAlAs de di navbera 1 × 10 ⁻ ³ de çêbû. Di encamê de, performansa cîhazê bi herikîna tarî ya kêmtir ji 0.75 pA/μ m² li 10 V û bersiveke demkî ya bilez a 16 ps li 5 V hate çêtirkirin. Bi tevayî, fotodetektora avahiya MSM xwedî avahiyek hêsan û entegrekirî ye, herikîna tarî ya kêmtir (asta pA) nîşan dide, lê elektroda metalî qada vegirtina ronahiya bi bandor a cîhazê kêm dike, ku di encamê de li gorî avahiyên din bersivdayînek kêmtir çêdibe.
Fotodetektora PIN a InGaAs xwedî tebeqeyek hundirîn e ku di navbera tebeqeya têkiliyê ya tîpa P û tebeqeya têkiliyê ya tîpa N de hatiye danîn, wekî ku di wêneyê de tê xuyang kirin, ku firehiya herêma kêmbûnê zêde dike, bi vî rengî bêtir cotên qulên elektronan diweşîne û fotoherêkek mezintir çêdike, bi vî rengî îhtîmalek guhêrbar a elektronîkî ya hêja nîşan dide. Di sala 2007-an de, lêkolîneran MBE bikar anîn da ku tebeqeyên tamponê yên germahiya nizm mezin bikin, hişkbûna rûyê baştir bikin û nelihevhatina torê di navbera Si û InP de derbas bikin. Wan avahiyên PIN ên InGaAs li ser substratên InP bi karanîna MOCVD entegre kirin, û bersivdayîna cîhazê bi qasî 0.57 A/W bû. Di sala 2011-an de, lêkolîneran fotodetektorên PIN bikar anîn da ku cîhazek wênekêşiya LiDAR-a menzîla kurt ji bo navîgasyon, dûrketina ji astengî/pevçûnê, û tespîtkirin/naskirina hedefê ya wesayîtên piçûk ên bêmirov ên erdê pêşve bibin. Cîhaz bi çîpek amplîfîkatorê mîkropêlê ya erzan re hate entegre kirin, ku rêjeya sînyala-deng a fotodetektorên PIN ên InGaAs bi girîngî baştir kir. Li ser vê bingehê, di sala 2012an de, lêkolîneran ev cîhaza wênekêşiya LiDAR-ê li ser robotan bi kar anîn, bi rêjeya tespîtkirinê ya ji 50 metreyî zêdetir û çareseriyek zêdebûyî heta 256 × 128.
Fotodetektora lehiyê ya InGaAs cureyekî fotodetektorê ye ku xwedî qezencê ye, wekî ku di diyagrama avahiyê de tê xuyang kirin. Cotên qulên elektronan di bin bandora zeviya elektrîkê ya di nav herêma duqatkirinê de enerjiyek têr bi dest dixin, û bi atoman re li hev dikevin da ku cotên nû yên qulên elektronan çêbikin, bandora lehiyê çêdikin û hilgirên barkê yên ne-hevseng di materyalê de duqat dikin. Di sala 2013-an de, lêkolîneran MBE bikar anîn da ku alavên InGaAs û InAlAs ên lihevhatî yên tora torê li ser substratên InP mezin bikin, enerjiya hilgir bi rêya guhertinên di pêkhateya alavên, qalindahiya qata epîtaksîyal û dopkirinê de modul bikin, îyonîzasyona elektroşokê herî zêde bikin dema ku îyonîzasyona qulê kêm bikin. Di bin qezenca sînyala derketinê ya wekhev de, APD dengek kêm û herika tarî ya kêmtir nîşan dide. Di sala 2016-an de, lêkolîneran platformek ceribandinê ya wênekirina çalak a lazerê ya 1570 nm li ser bingeha fotodetektorên lehiyê yên InGaAs çêkirin. Çerxa navxweyî yaFotodetektora APDDengên wergirtî û rasterast sînyalên dîjîtal derdixe, ku tevahiya cîhazê kompakt dike. Encamên ceribandinê di Wêneyên (d) û (e) de têne nîşandan. Wêne (d) wêneyek fîzîkî ya hedefa wênekirinê ye, û Wêne (e) wêneyek dûr a sê-alî ye. Bi zelalî tê dîtin ku qada pencereyê ya li Herêma C xwedî dûrbûnek kûrahiyê ya diyarkirî ji Herêmên A û B ye. Ev platform firehiya pulsê ya kêmtir ji 10 ns, enerjiya pulsa yekane ya verastkirî (1-3) mJ, goşeya qada dîtinê ya 2° ji bo lensên veguhezkar û wergirtinê, rêjeya dubarekirinê ya 1 kHz, û çerxa erkê ya detektorê ya nêzîkî 60% bi dest dixe. Bi saya qezenca fotoherika navxweyî, bersiva bilez, mezinahiya kompakt, domdarî, û lêçûna kêm a APD, fotodetektorên APD dikarin rêjeyek tespîtkirinê bi dest bixin ku yek rêza mezinahî ji fotodetektorên PIN bilindtir e. Ji ber vê yekê, niha radara lazer a sereke bi giranî fotodetektorên berfê bikar tîne.
Dema şandinê: 11ê Sibatê, 2026