第412章 单光子探测器(上)(2/2)
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但信号不对。
暗计数不是降了,是升了。1500赫兹。比老结构还高。
方明华的脸沉了下来。
“界面态。”他说,“分离区的界面态比预想的多了一个数量级。电子在界面处被俘获,然后释放,产生的噪声比雪崩信号还大。”
秦念接到电话的时候,正在西昌出差。
“方老师,不要急。界面态的问题,用‘电荷层’方案试试。”
“试过了。电荷层的掺杂浓度怎么都控不准。MOCVD设备的均匀性不够。”
秦念沉默了几秒。
“我去协调。中科院半导体所有一台新的MOCVD,均匀性比你们的好。我跟他们打个招呼,你去用。”
第二次流片,又用了三个月。
这一次,暗计数降到了800赫兹,但还是不够。探测效率只有8%,离20%的目标差得远。
方明华在电话里的声音很疲惫。
“秦总师,吸收区和倍增区的厚度比例不对。我们算了十几种组合,都不理想。”
“我来看看。”
秦念飞到北京,直接去了半导体所。
她站在测试台前,看着那些数据,启动了“微观结构洞察”。
视野穿过芯片的表面,进入内部。她看到了吸收区——InGaAs层的厚度是1.5微米。她看到了倍增区——InP层的厚度是0.8微米。
“比例不对。”她说,“吸收区太薄了。光子还没被完全吸收,就穿过去了。探测效率当然低。”
“加厚吸收区?”
“对。加到2.5微米。但加厚之后,载流子输运时间变长,响应速度会下降。所以倍增区也要加厚,保持电场强度。”
方明华在笔记本上飞快地算着。
“吸收区2.5微米,倍增区1.2微米……这个比例,理论上探测效率能到25%。”
“那就做。”
第三次流片。
方明华站在测试台前,手指悬在启动键上方,迟迟没有按下去。
秦念站在他旁边。
“方老师,怕了?”
“怕。”方明华说,“前两次都失败了。这次如果再失败,我没脸见您。”
“失败了我也不会吃了你。”秦念说,“按吧。”
方明华深吸一口气,按下了启动键。
测试开始了。探针卡接触芯片,电压一点一点地加上去。示波器上的信号开始跳动。
暗计数:80赫兹。
方明华的手抖了一下。
探测效率:22%。
他的眼眶红了。
“秦总师,成了。”
秦念看着那些数字,沉默了三秒。
“方老师,您辛苦了。”
方明华摘下眼镜,用手背擦了擦眼睛。
“秦总师,您知道吗?这玩意儿做出来之后,我给一个国际同行发了封邮件,告诉他我们的结果。他回了一句话——‘你们中国人,是不是作弊了?’”
秦念皱起眉头。
“你怎么回的?”
方明华笑了。
“我说——‘我们中国人,不作弊。我们只是比你们更拼命。’”