长波长高速雪崩光电二极管的理论研究

本文以现有的理论研究和实验研究的结果为依据,提出了长波长高速及超高速雪崩光电二极管(APD)的两设计原则:一是在雪崩管内建立合理的电场强度分布;二是尽可能减少电寄生。这是得到高速或超高速响应、高量子效率以及低噪声性能的根本途径。     

可作光子计数的雪崩光电二极管

对于光电倍增管不适用的高灵敏度弱光探测应用，存在一种固体替代器件，即雪崩光电二极管。这种器件在半导体内产生光电倍增，而光电倍增管在真空中产生电子倍增。雪崩光电二极管具有与半导体技术有关的微型化优点。由于这种器件能对单光子计数和探测很短时间间隔，它们已在光雷达、测距仪探测器和超灵敏光谱学方面找到日益增长的应用。另外，雪崩光电二极管在光纤通讯方面正与PIN光电二极管相竞争。雪崩光电二极管如何工作与任何光电二极管，样，雪崩光电二极管中由两类半导体组成的p-n结只允许电流在一个方向流动。光电二极管由一个掺有…     

用AC1056实现对雪崩光电二极管温漂的偏压补偿

雪崩光电二极管(APD)的增益严重地受到温度的影响.AC1056是一款多功能的12位A/D板,具有A/D转换和D/A控制的功能.利用它得到了具有相当精度的对APD偏压和温度的采集和具有高精度的对APD偏压的控制,从而获得了在维持APD增益比较恒定的条件下其温度和偏压之间的关系,并在应用中实现了对APD温度漂移的偏压补偿.     

雪崩光电二极管对空激光测距接收机

根据雪崩光电二极管最佳应用理论设计出一种新的激光测距接收机,其特有的雪崩管工作电压建立方式,使它能在很宽的温度范围内工作,具有极强的背景辐射环境适应性,已成功地用于对空激光测距。     

雪崩光电二极管特性与测量

本文首先介绍了雪崩光电二极管的应用特性及工作原理,随后在不同通信速率及不同偏压条件下对APD的灵敏度进行了即时测量,对光通信领域的接收性能提升提供了较好的理论指导及技术支持。     

超晶格雪崩光电二极管

已经提出了几种可以提高载流子离化率比的超晶格雪崩光电管:量子阱雪崩光电管、台阶型雪崩光电管和掺杂量子阱雪崩光电管。这几种器件都主要是利用异质界面带隙突变导致的电子离化几率相对于空穴离化几率的显著增大,从而可以获得低的雪崩噪声和高的增益—带宽乘积。本文概述了这几种器件的结构、工作原理以及结构参量对器件性能的影响。     

如何选用雪崩光电二极管

如何选用雪崩光电二极管光学测量在各种科学、医学和工业应用中起着重要作用。简单光学系统用廉价光电池进行光探测，但许多应用要求有较高灵敏度和精度。传统方法是用光电倍增管获得高灵敏度。然而，光子水平灵敏的光电倍增管价格高昂，而且易碎、对磁场灵敏、与尺寸大小...     

高速InP/InGaAs雪崩光电二极管

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、AuZn p型欧姆接触、AuGeNi n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50 μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压32～42 V,在低于击穿电压2 V左右可以得到大约10A/W的光响应度,在0到小于击穿电压1 V的偏压范围内,暗电流只有1 nA左右;器件在2.7 GHz以下有平坦的增益.     

PIN雪崩光电二极管建模及其特性的研究

针对PIN雪崩光电二极管结构的特殊性,以载流子速率方程为基础,进行适当的假设和拟合,将光、电子量和转化过程完全用数学模型表示,并在Matlab中进行了模拟计算,其结果与实验数据符合较好.该模型可用于对PIN-APD进行直流、交流、瞬态等分析和性能预测.并可与其它OEIC模型接口使用.     

增益和速度俱佳的雪崩光电二极管

一种新型雪崩光电探测器（APD）在1．3和1．55μm波长处已显示高达35的电流增益和9GHz以上的3dB带宽。据加州大学圣巴巴拉分校的研究人员说，这些指标约为目前可购到的最优商品化器件增益-带宽积构3信和以前雪崩光电探测器增益-带宽积的2倍（图1）。高速光纤通讯需要快速探测器，高速时的灵敏探测器能使信号传输更长的距离。目前，高速时选用的探测器是PIN光电二极管，它快速但不特别灵敏。PIN器件一般与使输出放大的场效应晶体管（FET）配用，有时也用光学放大器来增大信号，然后再输到探测器。然而，这两种放大器增加了系统的费用和…     

氮化镓基雪崩光电二极管的研制

文章简单回顾了氮化镓基雪崩光电二极管的发展现状，从制作高响应率、低漏电流的雪崩器件出发，详细阐明了制作氮化镓基雪崩光电二极管的工艺过程，特别考虑了干法刻蚀带来的物理损伤以及后续的消除损伤处理。由于雪崩器件对于材料的质量具有较苛刻的要求，因此特别对材料进行了必要的筛选。通过一系列工艺上的改进，成功地制作出国内第一只氮化镓基雪崩光电二极管，器件的光敏面直径是40μm；并对其进行了光电性能测试。测试结果表明，当反向偏压是58V时，漏电流大约是1．18×10^-7A，雪崩增益是3。     

激光测距应用中雪崩光电二极管最佳工作状态的再研究

回顾了雪崩光电二极管最佳工作状态的确定方法。根据R.J.McIntyre给出的关于达通型雪崩光电二极管的噪声谱密度结果,分析了不同背景下,确定最佳工作状态的最佳噪声分配比的特性,并给出了实验结果。给出了不但能确定和保持雪崩光电二极管的最佳工作状态,而且可以保持恒定的虚警率的实用方法。     

激光雷达中雪崩光电二极管的智能应用

本文以激光雷达为应用目标,提出单片机反馈控制方案,智能化地调整雪崩光电二极管（ＡＰＤ）的工作状态,主要是在实时监测噪声和环境温度的条件下,自动设置ＡＰＤ的反向工作电压以得到最大信噪比,自动调整滤出噪声的最低门限电压以利于有效信号的探测,从而保证系统安全可靠地工作,并达到最佳性能。     

超晶格雪崩光电二极管

报道了超晶格雪崩光电二极管的工作原理,结构,特性及其制造工艺。     

氮化镓基雪崩光电二极管的研制

文章简单回顾了氮化镓基雪崩光电二极管的发展现状，从制作高响应率、低漏电流的雪崩器件出发，详细阐明了制作氮化镓基雪崩光电二极管的工艺过程，特别考虑了干法刻蚀带来的物理损伤以及后续的消除损伤处理。由于雪崩器件对于材料的质量具有较苛刻的要求，因此特别对材料进行了必要的筛选。通过一系列工艺上的改进，成功地制作出国内第一只氮化镓基雪崩光电二极管，器件的光敏面直径是40μm；并对其进行了光电性能测试。测试结果表明，当反向偏压是58V时，漏电流大约是1．18×10-7A，雪崩增益是3。     

雪崩光电二极管芯片自动测试系统

利用Keithley 2400源表、AV6381可编程光衰减器、AV 38124 1 550 nm单模半导体激光器和TZ-608B型光电屏蔽探针台搭建雪崩光电二极管芯片自动测试系统.在Labview环境下开发了自动测试软件,通过软件控制测量仪表,实现了雪崩光电二极管芯片的击穿电压、暗电流、穿通电压及10倍增益工作点电压的自动测试及合格判定.探针台可以根据测量系统反馈的判定结果对不合格芯片进行NG标记,方便划片后对不合格芯片进行筛选和剔除.建立的自动测试系统准确性高,测试速度快,软件操作方便,显示结果直观.同时可以实现测试参数的自动存储,方便进行统计过程控制(SPC)分析.     

多层梯度层InGaAs（P）InPSAGM雪崩光电二极管

本文报道采用液相外延（ＬＰＥ）生长和传统光刻制管工艺研制出引入多层（三层或三层以上）中间能带隙过渡的吸收区、倍增区分离的ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰ雪崩光电二极管（简称ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰＳＡＧＭＡＰＤ），其技术指标为：击穿电压ＶＢ＝４０～９０Ｖ；０．９ＶＢ时的暗电流Ｉｄ最小可小于１０ｎＡ；１．３μｍ时光响应度Ｒｅ＝０．６～０．８Ａ／Ｗ，倍增因子Ｍ≥２０（Ｍｍａｘ＞４０），过剩噪声因子Ｆ≌５和较宽频带响应特性。     

基于硅雪崩光电二极管的双光子吸收实验

研究了硅雪崩光电二极管(APD)对光通信波段近红外光子在不同频率、强度,以及APD 不同偏压下的双光子吸收效应(TPA)。通过实验详细测量了光频率从186.3 THz 到196.1 THz 变化时APD的TPA 效率,结果表明:随着入射光频率的不断增加,TPA 效率呈现出先增大、后减小的规律,并且在190.5 THz 附近达到最优效率。此外,在实验中观察到,随着入射光强的增大,TPA 效率也呈现出先增大、后减小的现象(此实验中的峰值光强度约10 mW)。     

InGaAs/Si雪崩光电二极管

采用Si/InP低温晶片键合技术,设计并制作了InGaAs/Si雪崩光电二极管.器件利用InGaAs做吸收层,Si做增益层,光敏面大小50μm×70μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压为41 V,暗电流为99 nA,此时光电流比暗电流高3个数量级.