Впервые в России разработан кремниевый лавинный фотодиод (APD) для LIDAR применений. Одним из таких актуальных применений является область SLR (satellite laser ranging). С помощью этой технологии определяют высоты орбит навигационных спутников. Необходимость прецизионного измерения абсолютной орбиты навигационных спутников обусловлена тем фактом, что корректность значения величина орбиты напрямую влияет на точность определения координат объектов в системах глобального позиционирования. В зависимости от результатов определения орбиты спутника принимаются решения о величине необходимой коррекции орбиты или изменении данных для алгоритмов позиционирования. Основными требованиями для таких APD являются: размер активной области, скорость нарастания переднего фронта отклика, его стабильность, а также уровень квантового выхода. В разработанном фотодиоде зона лавинного умножения была сформирована внутри активной области толщиной ~20 мкм для обеспечения субнаносекундных фронтов нарастания на длине волны 1064 нм. Структура разработанного лавинного фотодиода обеспечивала возможность достижения коэффициента умножения свыше 2000, что позволило обеспечить следующую совокупность характеристик: активная область диаметр 350 мкм, квантовый выход до 215 электронов/фотон для λ=1064 нм, темновой ток не более 0.77 нА, ёмкость 3 пФ и фронт нарастания менее 350 пс при напряжении обратного смещения 270 вольт.

Перечисленная совокупность параметров ставит разработанный лавинный фотодиод на уровень лучших мировых результатов в данном направлении. Из чего следует, что разработанный APD может считаться перспективным кандидатом для области SLR, а также является первым российским кремниевым APD для таких применений.

Публикации

1. [1] П.Н. Аруев, И.М. Гаджиев, В.В. Забродский, А.В. Николаев, Е.В. Шерстнёв “Кремниевый лавинный фотодиод с фронтом нарастания фотоотклика меньше 350 ps на длине волны 1064 nm” Письма в ЖТФ, 2024, том 50, вып. 6