量子點(diǎn)單光子探測(cè)器的研究進(jìn)展

量子點(diǎn)單光子探測(cè)器具有可保持測(cè)試信號(hào)完整性、理論量子、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有室溫單光子探測(cè)的潛力, 近得到了廣泛的研究。文章介紹了基于三種不同形式量子點(diǎn)的單光子探測(cè)器, 討論了它們的工作原理, 對(duì)比了各自的性能和參數(shù), 總結(jié)了各種器件的特點(diǎn), 說(shuō)明了自組織量子點(diǎn)單光子探測(cè)的優(yōu)越性能。另一方面,日盲紫外波段在近地環(huán)境中處于近似暗室環(huán)境,發(fā)展日盲紫外波段單光子探測(cè)技術(shù),有助于消除白光背景噪聲干擾。

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單光子探測(cè)器的相關(guān)介紹

單光子探測(cè)是一種極微弱光探測(cè)法，它所探測(cè)的光的光電流強(qiáng)度比光電檢測(cè)器本身在室溫下的熱噪聲水平還要低，用通常的直流檢測(cè)方法不能把這種湮沒(méi)在噪聲中的信號(hào)提取出來(lái)。單光子計(jì)數(shù)方法利用弱光照射下光子探測(cè)器輸出電信號(hào)自然離散的特點(diǎn)，采用脈沖甄別技術(shù)和數(shù)字計(jì)數(shù)技術(shù)把極其弱的信號(hào)識(shí)別并提取出來(lái)。這種技術(shù)與模擬檢測(cè)相比，有受外界因素影響小、信噪比高、線(xiàn)性動(dòng)態(tài)區(qū)范圍大、可實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理等優(yōu)點(diǎn)。如果能夠檢測(cè)光脈沖的到來(lái)，并進(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的測(cè)量。

QDRTD單光子探測(cè)技術(shù)

量子信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)單光子探測(cè)器提出了更高的性能要求，新型的量子點(diǎn)單光子探測(cè)器展現(xiàn)出了很好的性能和發(fā)展?jié)摿?。研究了一種基于量子點(diǎn)共振隧道二極管（QDRTD）的單光子探測(cè)器，介紹了QDRTD的基本結(jié)構(gòu)和原理，重點(diǎn)對(duì)其內(nèi)部電子傳輸特性和，一y特性進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可滿(mǎn)足單光子探測(cè)中多種波長(zhǎng)選擇的需求，為QDRTD多波長(zhǎng)單光子探測(cè)的光子響應(yīng)特性、探測(cè)效能等研究奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，分析結(jié)果表明：QDRTD單光子探測(cè)器在光子響應(yīng)、暗電流、波長(zhǎng)選擇等多個(gè)方面都具備很好的特性，具有廣闊的應(yīng)用前景。單光子探測(cè)器是一種超靈敏的光電轉(zhuǎn)換器件,可以檢測(cè)光的微小能量單位-即單個(gè)光子。

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