Photodiodes HOT APD
Détection d’un faible nombre de photons à haute température, sans perte d’information
Les photodiodes à avalanche à haute température de fonctionnement (HOT APD) du CEA-Leti rendent possible la détection infrarouge résolue dans le temps à haute performance.
Grâce à une couche d’absorption semi-conductrice en tellurure de mercure-cadmium (HgCdTe) et à un processus d’amplification unique, l’amplification du signal peut atteindre un gain de 1000 sans ajout de bruit. Performante même à température ambiante, cette technologie ouvre la voie à une détection haute sensibilité intégrable dans divers systèmes de détection permettant de les doter de nouvelles fonctionnalités, d’améliorer leurs performances et de les optimiser.
Applications
Ce détecteur infrarouge s’intègre aux produits de détection à faible SWaP-C (taille, poids, alimentation et coût) destinés aux secteurs de pointe ou à une production à grande échelle :
- le LiDAR pour la détection industrielle, le guidage de robot, l’imagerie topographique, la défense, le spatial et la mobilité ;
- les communications optiques en espace libre pour la transmission de données ultra-rapide ;
- la détection infrarouge résolue dans le temps pour les sciences nouvelles (recherche biomédicale, science des matériaux).
L’élargissement de la gamme de température de fonctionnement du dispositif ouvre des perspectives prometteuses d’application en optique quantique.
|
Ce qui le rend unique
Les photodiodes HOT APD du CEA-Leti conduiront à des systèmes plus simples et à de nouvelles capacités de détection :
- Ces détecteurs APD sont capables d’amplifier le signal sans ajouter de bruit. Les signaux très faibles, normalement occultés par le bruit de l’électronique de proximité, deviennent perceptibles et ouvrent la voie à la détection de photons uniques.
- Même avec un gain record de 1000, cette propriété est conservée permettant une détection sans bruit électronique dans une plage de sensibilité spectrale couvrant l’infrarouge à ondes courtes et l’infrarouge à ondes moyennes.
- Les microlentilles intégrées monolithiquement améliorent la zone optique active pour répondre aux exigences du couplage optique en espace libre.
|
Puce retournée en HgCdTe intégrant la technologie APD hybridée sur un circuit d’interconnexion en céramique et rétro-éclairée par une microlentille intégrée monolithiquement.
Travailler avec le CEA-Leti
En vue de la commercialisation de sa technologie HOT APD, le CEA-Leti invite toute entreprise intéressée à se manifester pour connaître les possibilités de partenariat. Avec une large bande passante, une température de fonctionnement élevée et un comptage haute fréquence (GHz), cette technologie ouvre
la voie au comptage de photons uniques SWaP-C pour l’optique quantique.
Grâce à des méthodes éprouvées en gestion de partenariats R&D et à une politique de propriété industrielle rigoureuse, le CEA-Leti aide ses partenaires
à transformer leurs idées en solutions commercialisables de manière efficace et en toute sécurité.