红外与毫米波学报, 2024, 43 (1): 1, 网络出版: 2023-12-26  

室温下高探测效率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管

High detection efficiency InGaAsP/InP single-photon avalanche diode at room temperature
作者单位
1 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 上海理工大学,上海 200093
4 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093,中国
5 中国科学院大学,北京 100049
摘要
我们描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%。此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR。
Abstract
We described a high-performance planar InGaAsP/InP single-photon avalanche diode (SPAD) with a separate absorption, grading, charge and multiplication (SAGCM) heterostructure. By electric field regulation and defects control, the SPAD operated in the gated-mode at 293 K with a photon detection efficiency (PDE) of 70%, a dark count rate (DCR) of 14.93 kHz and an after-pulse probability (APP) of 0.89%. Furthermore, when operated in the active quenching mode with a dead time of 200 ns, a PDE of 12.49% and a DCR of 72.29 kHz were achieved at room temperature.

祁雨菲, 王文娟, 孙京华, 武文, 梁焰, 曲会丹, 周敏, 陆卫. 室温下高探测效率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管[J]. 红外与毫米波学报, 2024, 43(1): 1. Yu-Fei QI, Wen-Juan WANG, Jing-Hua SUN, Wen WU, Yan LIANG, Hui-Dan QU, Min ZHOU, Wei LU. High detection efficiency InGaAsP/InP single-photon avalanche diode at room temperature[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2024, 43(1): 1.

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