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InGaAs光电探测器原理和介绍

  • 发布日期:2023-06-01      浏览次数:2183
    • 一、InGaAs光电探测器原理

      是一种新型的半导体材料,带隙能量约在0.7~1.7eV之间,适用于近红外光范围的探测。基于外部光照射后的物理效应,将光信号转换为电信号输出。当外部光照射到探测器的PN结上时,光子将被吸收并转化为电子-空穴对,电子和空穴将被分别吸引到PN结两侧,在外部电场的作用下形成电流输出。

      二、InGaAs光电探测器制备工艺

      制备工艺包括外延生长、芯片制备、器件封装等环节。其中外延生长采用分子束外延(MBE)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)等技术,按照成分比例将In、Ga、As材料在衬底上进行原子层沉积,生长出InGaAs晶体外延层。芯片制备过程主要是将外延层进行切割、退火、抛光等处理后得到单个InGaAs芯片。最后将芯片进行封装,连接电线等操作后即可得到完整的InGaAs光电探测器。

      三、InGaAs光电探测器性能

      具有高灵敏度、高速度、高分辨率等优点,能够探测到0.95~1.7μm波长范围内的信号。其响应速度可达到GHz级别,读出噪声低于10nA/√Hz,线性动态范围高达100dB以上。对于大部分应用场景而言,InGaAs光电探测器的量子效率已经达到了70%以上,且随着技术的不断提升。

      四、InGaAs光电探测器应用

      具有广泛的应用领域,在通信、显微镜、医学成像、卫星遥感等方面都有着非常重要的地位。在通信领域,主要用于光通信中的光源检测、光网络监测等方面;在显微镜、医学成像领域,可以帮助科学家们通过可见光和近红外光来对样本进行更加精确的探测;在卫星遥感领域,可以与其它器件组合使用,进行大气成分探测、地球表面覆盖等方面的研究。

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      InGaAs光电探测器