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Single UV photons détectés par Tiny photodiode à avalanche

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Dans une percée significative, les chercheurs de la Northwestern University's Center for Quantum Devices (CQD) ont démontré visibles aveugle photodiodes à avalanche (PDA) capable de détecter des photons uniques dans le domaine ultraviolet (360-200 nm).

Auparavant, les tubes photomultiplicateurs (PMTs) étaient la seule technologie disponible dans les UV à longueur d'onde courte portion du spectre capable de sensibilité de détection de photons uniques. Toutefois, ces fragiles tube à vide dispositifs sont coûteux et encombrants, ce qui nuit à la miniaturisation des systèmes vrai.

L'équipe du Nord-Ouest, dirigée par Manijeh Razeghi, Walter P. Murphy, professeur de génie électrique et d'informatique à la Northwestern McCormick's School of Engineering, devenait le premier à démontrer dos lumineux de détection de photons uniques à partir d'un photodétecteur III-nitrure. Ces dispositifs de back-éclairés, fondés sur GaN semi-conducteurs composés, à bénéficier du plus grand coefficient d'ionisation pour les trous dans le présent document. L'arrière-éclairage géométrie facilitera leur intégration future de ces appareils avec affichage des circuits pour réaliser unique single-photon UV caméras. À cette fin, l'équipe a déjà démontré une excellente homogénéité de la répartition des caractéristiques et des gains dans l'ensemble du wafer.

Les appareils sont couplés avec un circuit de la trempe et exploité en vertu d'inverser grand parti pris, un arrangement appelé en mode Geiger opération. Le capteur présente un système efficace photocourant gain de plus de 107, l'efficacité de détection de photons uniques de 23 pour cent, dark count taux de moins de 1 kHz, et aucune réponse aux rayonnements visibles.

Une fois optimisé, discret détecteurs pourraient être combinés avec les LEDs ultraviolets déjà lancée par le Center for Quantum Devices peu coûteux de créer un système de détection capable d'identifier les empreintes digitales uniques spectrale d'un agent biologique attaque. Ils peuvent également être jumelé avec les DEL UV de créer une nouvelle forme de non ligne de vue UV-communication, la protection contre les écoutes à distance.

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Ces nouveaux résultats ont été présentés récemment lors de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) au cours de l'Single Photon Detection Atelier organisé par le Dr Matthew Goodman, et qui s'est tenu à Arlington, VA depuis le 27 novembre 2007 et à la SPIE Photonics West Conference tenue à San Jose, CA, sur 19-24 Janvier, 2008. Cet ouvrage a également été publié dans le numéro de juillet 23, 2007 numéro de la revue Applied Physics Letters.

Source: Kyle Delaney
Northwestern University

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