On examine des photodétecteurs à avalanche en InGaAs : ils voient dans le noir et transforment la lumière incidente en un signal électrique. Ils sont fabriqués à partir du matériau photosensible indium gallium arsenide. Lorsque la buse libère des photons, ceux-ci se mélangent et créent des électrons dans un détecteur. Ici, le matériau permet à ces électrons déplacés de passer, générant une quantité presque négligeable d'électricité que nous pouvons mesurer — c'est ainsi que fonctionne le détecteur.
Étant donné la nature d'un photodétecteur à avalanche, les dispositifs InGaAs amplifient simplement cette faible quantité de courant. En conséquence, même une infime quantité de lumière est capable de provoquer un signal électrique essentiellement énorme (une bougie normalement minuscule produit un signal électrique insensé). Cette amplification nous donne plus de sensibilité lors de nos tentatives pour détecter et étudier des choses. La technique qu'ils utilisent pour effectuer la multiplication est la multiplication par avalanche. Si la lumière incidente a suffisamment d'énergie, les électrons dans le matériau se déplacent d'atome en atome et libèrent des charges supplémentaires. Et c'est ce processus qui se répète en boucle, augmentant le courant initial jusqu'à l'infini.
Parmi toutes les applications, les photodétecteurs à avalanche InGaAs sont principalement utilisés et ont une large application dans la plupart des domaines. Certaines des plus importantes se trouvent dans les télécommunications. C'est là qu'ils sont employés pour détecter les signaux lumineux dans les systèmes de communication par fibre optique. C'est excellent pour ce qui concerne vos téléphones, Internet ; bref, les impulsions lumineuses sont ce que la plupart des systèmes modernes utilisent pour la communication à longue distance. Cependant, il faut des détecteurs ultra-précis qui sont apparus de nombreuses années après. Les photodétecteurs à avalanche InGaAs (APDs) sont également bien adaptés à cela car ils possèdent un gain très élevé et peuvent donc détecter des niveaux de lumière aussi faibles qu'un seul photon, mais produisent des signaux forts qui peuvent être relativement facilement traités.
La spectroscopie (technique de cartographie par satellite) présente de nombreux usages des photodiodes à avalanche InGaAs dans le domaine de la spectroscopie. La spectroscopie est un outil qui permet d'analyser la lumière émise ou absorbée par les matériaux. Les détecteurs à photodiode InGaAs peuvent voir les couleurs et les longueurs d'onde de la lumière. Les spectres sont similaires à des empreintes digitales, des signatures chimiques uniques qui caractérisent ce qu'ils observent. Cela est particulièrement utile dans le monde de la chimie et de la science des matériaux.
Les APD en InAs/AlGaSb et In 0.53 Ga 0.47 As présentent des avantages par rapport à d'autres types de détecteurs, comme suit : premièrement, ils répondent fortement à une longueur d'onde de lumière infrarouge proche (ce qui ne peut pas être vu par l'œil humain et est nécessaire pour de nombreuses applications), spécifiquement avec un coefficient d'absorption élevé 89091011. Les détecteurs très sensibles peuvent manquer des signaux très faibles, et les détecteurs avec circuits d'entrée peuvent avoir un temps de réponse lent et une faible précision - états qui pourraient nécessiter une meilleure stabilité du point de fonctionnement du détecteur sur de longues périodes d'exposition aux signaux (comme dans les expériences scientifiques). Les capteurs RIEZLER / moniteurs etc.
Comme les photodétecteurs à avalance en InGaAs qui sont fréquemment utilisés pour la détection de lumière dans les systèmes lidar afin de détecter des signaux laser au niveau μW. Cette terminologie se traduit par des images de politique claires et définies jusqu'aux détails du scénario. Cela est crucial pour des applications comme les voitures autonomes, où il est nécessaire de savoir que votre véhicule autonome va s'arrêter ou éviter un obstacle pour conduire en toute sécurité. Sans ces capteurs, les voitures auraient du mal à manœuvrer en toute sécurité.
Ce jeu de données sert également de base pour la production d'imagerie médicale. La lumière infrarouge proche à 900-1300 nm permet une pénétration plus importante des tissus humains par rapport aux fréquences visibles. C'est la principale raison pour laquelle elle est utilisée comme un excellent outil d'imagerie pour visualiser les structures anatomiques internes. Alors que les photodétecteurs en avalanches de silicium devaient inclure des amplificateurs près des pixels, l'utilisation de l'InGaAs avec ces puces plus petites produit des signaux plus intenses directement grâce à une détection à haut gain ; une propriété qui s'étend au-delà de la plage des longueurs d'onde du silicium dans certaines parties de l'infrarouge. En détectant et en lisant ces fréquences infrarouges proches, les médecins obtiennent ce qui équivaut essentiellement à une vision comme celle des rayons X. Cette technologie est en train de transformer les soins de santé et on peut le constater aussi dans les résultats des patients.
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