蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，美國弗吉尼亞大學(xué)（the University of Virginia，UVA）和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校（University of Texas-Austin）電氣和計算機(jī)系的工程師研發(fā)了一款雪崩光電二極管，實現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的性能，有能力變革下一代夜視成像和激光雷達(dá)的接收器。對于激光雷達(dá)而言，該團(tuán)隊研發(fā)的低噪聲、兩微米雪崩光電二極管能夠?qū)崿F(xiàn)功率更高的操作，而且其操作對人眼而言，非常安全。

此次取得突破性成果源于UVA大學(xué)電氣和計算機(jī)工程系Joe C. Campbell 和教授Lucien Carr III與UT-Austin大學(xué)Seth R. Bank教授的多年合作。Andrew H. Jones（Campbell的2020級博士研究生）和Stephen D. March（Bank教授研究小組的博士生）也參與了該項研究，而且該項目由美國國防高級計劃局和陸軍研究辦公室提供資助。

該團(tuán)隊在Bank教授先進(jìn)半導(dǎo)體外延實驗室（Advanced Semiconductor Epitaxy）制造了具備新穎光學(xué)和電子特性的數(shù)字合金，采用分子光束外延來讓該合金（由鋁、銦、砷和銻制成）生長，從而讓其結(jié)合了長波長的靈敏度、超低噪聲以及實現(xiàn)弱暗電流所需的設(shè)計靈活性等特性，而現(xiàn)有的低噪聲雪崩光電二極管材料技術(shù)目前并不具備此種靈活性。

Bank表示：“我們能夠?qū)⒕w的生長過程控制至單原子尺度，因而讓我們能夠合成自然界所不能合成的晶體，同時還能夠設(shè)計出一種完美的晶體，結(jié)合了高效光探測性能所需的基本材料特性?！?/p>

該團(tuán)隊研發(fā)的雪崩光電二極管是一個理想的解決方案，適用于緊湊型、高靈敏度激光雷達(dá)接收器。機(jī)器人、自動駕駛車輛、廣域監(jiān)控和地形測繪等激光雷達(dá)應(yīng)用都需要高分辨率的傳感器，能夠探測到從遠(yuǎn)處物體反射回來的、被大大衰減的光學(xué)信號。然而，下一代激光雷達(dá)系統(tǒng)的普及受到用眼安全的限制，因為激光功率越高，對眼睛造成傷害的風(fēng)險就越大。

Campbell表示：“對于激光雷達(dá)系統(tǒng)而言，兩微米視窗非常完美，對眼睛來說很安全，還擴(kuò)大了探測范圍。我可以預(yù)見，新款雪崩光電二極管會影響很多受益于高靈敏度探測器的關(guān)鍵技術(shù)?！?/p>

目前，該項研究被轉(zhuǎn)移至英國半導(dǎo)體公司IQE（為鑄造業(yè)務(wù)服務(wù)）和美國航空航天制造廠商洛克希德馬?。↙ockheed Martin），以研發(fā)具備讀出電路的光電二極管陣列。未來，這兩所大學(xué)將集中讓該雪崩光電二極管能夠在近室溫的條件下實現(xiàn)低噪聲操作，將工作波長進(jìn)一步擴(kuò)展至紅外，并將其靈敏度提高至單光子水平。

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