高灵敏度基于GaN的MQWs光探测器用于弱信号下的高速可见光通信

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学通信是指光学通信.

背景情况:

• 基于的光电探测器已经成熟,但缺乏对弱光的光谱选择性.
• 具有多个量子井 (MQW) 的化 (GaN) 光探测器提供光谱选择性,低暗电流和高可靠性.
• 这些GaN MQW光电探测器非常适合在长距离,水下和恶劣天气等具有挑战性的条件下进行光学通信.

研究的目的:

• 制造和评估高响应性的基于GaN的MQW光电探测器 (PD).
• 在各种具有挑战性的环境条件下,评估这些PD在可见光通信 (VLC) 系统中的性能.

主要方法:

• 制造基于高响应性GaN的MQW PDs.
• 描述PD性能,包括光电流和响应在特定偏差和辐射下.
• 在模拟的VLC系统中实现和测试PDs,用于自由空间,雨水和水下通信场景.

主要成果:

• 在 -20 V 和 -5 V 的偏差下,分别实现了 7.23 mA 的峰值光电流和 1.24 A / W 和 1.15 A / W 的响应率.
• 在20米自由空间模拟中,最大数据速率为5.74 Gbps.
• 在模拟雨水 (高达7.77 Gbps) 和水下环境 (6.57 Gbps) 中成功运行.

结论:

• 基于GaN的MQW PD显示了高速光通信的巨大潜力.
• 这些PD适用于多种场景应用,包括具有具有挑战性的环境因素的应用.
• 该研究强调了GaN MQW PDs对于强大而高性能VLC系统的可行性.