InGaAs(P)InP近红外单光子探测器暗计数特性研究.doc

InGaAs(P)/InP近红外单光子探测器暗计数特性研究基于InGaAs(P)/InP雪崩光电二极管(SinglePhotonAvalancheDiodes,SPADs)的近红外单光子探测器具有功耗低、不需超低温制冷、可靠性高、使用简单、易集成、近红外探测效率高等优点,在光通讯波段(1310nm、1550nm)量子密钥分发(QKD)、激光测距(1064nm、1550nm)等前沿领域有着迫切的应用需求,但其暗计数特性对应用有诸多限制。InGaAs(P)/InPSPAD基近红外单光子探测器主要包括InGaAs(P)/InPSPAD及其驱动电路,二者的性能均可影响探测器性能。本论文主要针对InGaAs(P)/InPSPAD基近红外单光子探测器的暗计数特性及其影响因素、InGaAs(P)/InPSPAD暗电流特性及其影响因素进行深入研究,探索二者关联特性,为SPAD器件及单光子探测器的性能优化提供指导。搭建SPAD器件变温测试平台对SPAD暗电流特性进行了研究;搭建激光束诱导电流(LBIC)测试系统对SPAD器件的响应均匀性及其边缘击穿特性进行了研究;研制SPAD器件单光子探测性能测试装置对不同SPAD器件对应单光子探测器的暗计数特性进行了研究。对SPAD器件暗电流特性及其对应单光子探测器的暗计数关联性进行探索,研究发现SPAD雪崩击穿偏压处的暗电流斜率与相应单光子探测器的暗计数相关,斜率较小时相应的暗计数较小;暗电流与暗计数存在抖动情况,此抖动均与温度呈负相关,与过偏压无关。目前对暗计数特性的研究主要集中于影响机制,并未发现对上述结果的报导。