Au-WSe₂-Ge雪崩光电晶体管

暗电流低至20 pA

将吸收与倍增分离，红外与可见光均实现超高增益，适用于激光雷达成像与单光子探测。

Liang, Gao · 张宁宁 · You, Jie · 王博 · Bu, Zhang · Han, Zhao · 蒋最敏 · Miao, Tian · Hui, Guo · Zhang, Jincheng · 胡辉勇 · 王黎明

ACS Photonics 2023

参数信息

暗电流

2e-11 A

雪崩增益

1297

雪崩增益

4100

雪崩增益

500

上升时间

8 μs

下降时间

8.2 μs

技术优势

暗电流降两个量级

吸收区与倍增区分离，避免载流子在结区被捕获，暗电流从1 nA降至20 pA。

红外增益高

在1310 nm和1550 nm分别实现1297和4100的雪崩增益，适用于光纤通信和激光雷达。

可见光也有增益

在532 nm下增益为500，响应时间8/8.2 μs，实现宽波段覆盖。

应用场景

• 光通信：在1550 nm处的高增益提升接收灵敏度，延长传输距离。
• 激光雷达：红外高增益和微秒级响应支持远距离三维成像。
• 单光子探测：超低暗电流减少误计数，实现对极微弱光的探测。
• 生物医学探测：可见光波段的高增益提高成像对比度，满足生物样本检测需求。
• 大气观测：宽光谱响应和高增益利于探测大气中微弱光信号。