InGaAs(P)-InP近紅外單光子探測(cè)器暗計(jì)數(shù)特性研究.pdf

1、基于InGaAs(P)/InP雪崩光電二極管(Single Photon Avalanche Diodes，SPADs)的近紅外單光子探測(cè)器具有功耗低、不需超低溫制冷、可靠性高、使用簡(jiǎn)單、易集成、近紅外探測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在光通訊波段(1310 nm、1550 nm)量子密鑰分發(fā)(QKD)、激光測(cè)距(1064 nm、1550 nm)等前沿領(lǐng)域有著迫切的應(yīng)用需求，但其暗計(jì)數(shù)特性對(duì)應(yīng)用有諸多限制。InGaAs(P)/InP SPAD基近紅外單

2、光子探測(cè)器主要包括InGaAs(P)/InP SPAD及其驅(qū)動(dòng)電路，二者的性能均可影響探測(cè)器性能。
　　本論文主要針對(duì)InGaAs(P)/InP SPAD基近紅外單光子探測(cè)器的暗計(jì)數(shù)特性及其影響因素、InGaAs(P)/InP SPAD暗電流特性及其影響因素進(jìn)行深入研究，探索二者關(guān)聯(lián)特性，為SPAD器件及單光子探測(cè)器的性能優(yōu)化提供指導(dǎo)。搭建SPAD器件變溫測(cè)試平臺(tái)對(duì)SPAD暗電流特性進(jìn)行了研究;搭建激光束誘導(dǎo)電流(LBIC)測(cè)試系

3、統(tǒng)對(duì)SPAD器件的響應(yīng)均勻性及其邊緣擊穿特性進(jìn)行了研究;研制SPAD器件單光子探測(cè)性能測(cè)試裝置對(duì)不同SPAD器件對(duì)應(yīng)單光子探測(cè)器的暗計(jì)數(shù)特性進(jìn)行了研究。
　　對(duì)SPAD器件暗電流特性及其對(duì)應(yīng)單光子探測(cè)器的暗計(jì)數(shù)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行探索，研究發(fā)現(xiàn)SPAD雪崩擊穿偏壓處的暗電流斜率與相應(yīng)單光子探測(cè)器的暗計(jì)數(shù)相關(guān)，斜率較小時(shí)相應(yīng)的暗計(jì)數(shù)較小;暗電流與暗計(jì)數(shù)存在抖動(dòng)情況，此抖動(dòng)均與溫度呈負(fù)相關(guān)，與過(guò)偏壓無(wú)關(guān)。目前對(duì)暗計(jì)數(shù)特性的研究主要集中于影響機(jī)制