弗吉尼亚大学凯伦·沃克 雪崩光电二极管设计的外延横截面
兴奋剂浓度以厘米-3表示
坎贝尔 弗吉尼亚大学和德克萨斯大学奥斯汀分校的电气和计算机工程师开发了一种雪崩光电二极管，该光电二极管实现了recorder性能，并有潜力改造下一代夜视成像和光探测与测距(LiDAR)接收器
对于激光雷达，该团队的低噪声、两微米雪崩光电二极管实现了更高功率的操作，对眼睛安全
同行评议的论文“用于2-微米应用的低噪声高温雪崩光电二极管”，发表在2020年5月18日的《自然光子学》杂志上，这是一份关于光产生、操纵和检测所有领域的最佳研究的月刊
这一突破来自乔·C
坎贝尔，吕西安·卡尔第三大学电气和计算机工程教授
奥斯汀大学卡伦信托银行教授
安德鲁·H
琼斯，2020年的博士
D
坎贝尔和斯蒂芬·D .建议毕业
三月，博士
D
世行研究小组的一名学生为研究做出了贡献
该小组的工作由国防高级研究项目局和陆军研究办公室资助
该团队利用了班克的先进半导体外延实验室创造的数字合金的新颖光学和电学特性
班克利用分子束外延来生长这种由铝、铟、砷和锑组成的合金
该合金结合了长波长灵敏度、超低噪声和实现低暗电流所需的设计灵活性，这是现有低噪声雪崩光电二极管材料技术所不具备的
“我们将晶体生长过程控制在单原子尺度的能力使我们能够合成自然界禁止的晶体，并设计它们同时拥有有效光电探测所需的基本材料特性的理想组合，”班克说
该团队的雪崩光电二极管是紧凑型高灵敏度激光雷达接收器的理想解决方案
许多激光雷达应用，如机器人、自动车辆、广域监视和地形测绘，都需要高分辨率传感器来检测从远处物体反射的衰减很大的光学信号
然而，眼睛安全限制了这些下一代激光雷达系统的应用，因为必要的更高激光功率会增加眼睛损伤的风险
“2微米的窗口是激光雷达系统的理想选择，因为它被认为是对眼睛安全的，并且扩大了探测范围
”坎贝尔说
“我可以想象我们的雪崩光电二极管会影响许多受益于高灵敏度检测器的关键技术
" 这项工作正在转移到IQE的铸造服务和洛克希德·马丁公司，以开发带有读出电路的光电二极管阵列
这两所大学未来的工作将集中在实现近室温下的低噪声工作，将工作波长进一步扩展到红外，并将灵敏度提高到单光子水平
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