發(fā)布時間：2024-07-05 18:28

　　低噪聲高信噪比的光電探測器已廣泛應(yīng)用于通信、遙感、天文觀測、醫(yī)學(xué)成像、國土安全、無損檢測等弱光信號檢測領(lǐng)域。其中異質(zhì)結(jié)光電晶體管(HPTs)與主流的弱光信號探測器PIN光電二極管(PIN-PDs)和雪崩光電二極管(APDs)相比,它可以在無雪崩噪聲的情況下提供較大的內(nèi)部增益,并且能在低偏置電壓下以線性方式工作,因此得到了廣泛的關(guān)注,甚至在某些領(lǐng)域具有超越PIN-PDs和APDs的潛力。與發(fā)射區(qū)基區(qū)面積比為1的異質(zhì)結(jié)光電晶體管相比,發(fā)射區(qū)縮小的異質(zhì)結(jié)光晶體管具有更高的光學(xué)增益。為了定量地描述器件發(fā)射區(qū)基區(qū)面積比與光增益之間的關(guān)系,并找出器件面積比的最佳取值,我們通過推導(dǎo)得到了光增益與面積比的表達式,并給出了光增益隨器件面積比的變化曲線。在此基礎(chǔ)上,考慮到Ga As基材料的外延和器件工藝都相對成熟,我們首先設(shè)計了5組Ga As基的不同面積比HPTs器件,測試其輸出特性,并對數(shù)值分析結(jié)果進行驗證。結(jié)果顯示,測試得到的實驗值與理論推導(dǎo)得到的變化曲線擬合的較好,兩者都證實了面積比越小的器件光增益越大。面積比為0.0625的器件具有最高的光學(xué)增益,比面積比為1的器件的光學(xué)增益大兩個數(shù)量級。然而,面...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1商業(yè)化光電探測器

個探測器的性能較為不易，因此人們的目光已經(jīng)從提高單個探測器器件的性能轉(zhuǎn)移到提高與探測器相連的集成電路（ReadOutIntegratedCircuitROIC）的性能上（Bielecki，2004）。雖然，對ROIC的改進和完善不包含在光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程中，但是ROIC的改....

圖1.2光纖通信系統(tǒng)的原理圖

第1章緒論3子圖像變得相對容易和快速，這些光電探測器憑借各自的性能優(yōu)勢應(yīng)用于多種多樣場景中。表1.1不同材料商品化光電探測器性能參數(shù)Table1.1Prametersofcommercialphotodetectorsbasedondifferentmaterials例如：高響應(yīng)....

圖1.3光電接收器的原理圖

異質(zhì)結(jié)光晶體管器件的設(shè)計及工藝基礎(chǔ)研究4部件（Famaetal.，2002）。在光纖通信系統(tǒng)中，信號會在鏈路中衰減，改進光電探測器的特性和性能可以有效的減少中繼站的數(shù)目。圖1.3光電接收器的原理圖Figure1.3Schematicofaphotoelectricreceiver....

圖1.4光電探測器分類圖

第1章緒論5圖1.4光電探測器分類圖Figure1.4Classificationdiagramofphotodetectors分類中的光子探測器的工作原理又可以再細分為兩大類分別是基于外光電效應(yīng)的探測器和基于內(nèi)光電效應(yīng)的探測器（WuandLuo，2018）。內(nèi)光電效應(yīng)可分為光電....

本文編號：4001347