用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计

摘要：

重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系，提出了过偏电压的计算方法。分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系，提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法。设计制作了InGaAs/InP SPAD，并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验。结果表明：对于φ200μm的SPAD，在过偏2 V、温度-40℃条件下，探测效率(PDE)﹥20%(1550 nm)、暗计数率(DCR)φ20 kHz；对于φ50μm的SPAD，在过偏2.5 V、温度-40℃条件下，探测效率(PDE)﹥23%(1550 nm)、暗计数率(DCR)2 kHz。最后对实验结果进行了分析和讨论。

关键词：InGaAs/InP 单光子雪崩二极管、雪崩宽度、工作温度、电场分布

分类号：TN36(半导体技术)

在线出版日期：2015-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：934-940