激光雷达用硅APD阵列探测器

【技术/产品概述】硅雪崩光电二极管（APD），是一种具有信号内部放大功能的光电探测器。具有响应速度快、灵敏度高、响应光谱范围宽、可靠性高、抗电磁干扰等优点，可广泛应用于汽车自动/辅助驾驶、激光测距、自动搬运机器人、无人机、光通讯、智能家电、3D打印等领域。

硅APD主要有两个功能：光电转换和电信号的放大。其工作原理为：光信号照射到硅APD光敏面上，被APD吸收区吸收转换为光生载流子（光电转换）；光生载流子在吸收区漂移电场作用下，漂移到雪崩区；而硅APD雪崩区具有很强的电场，光生载流子受到雪崩区电场的加速作用，可获得很大的动能，载流子与雪崩区的晶格原子发生碰撞，能把价键上的电子碰撞出来成为导电电子，同时产生一个空穴，碰撞出来的电子和空穴还会继续被电场加速，继续发生碰撞，如此继续下去，犹如雪崩效应，载流子大量增加，从而实现光电信号的内部放大。

硅APD技术包括：雪崩区高精度高均匀性掺杂、电荷区缺陷修复、响应增强、暗电流与噪声抑制、高温耐压保护、温度系数减小、MEMS工艺等，涉及的细节多、工艺要求高，研发与生产难度较大。中国电子科技集团公司重庆声光电公司在国内率先突破了相关关键技术。

【技术指标/产品性能】响应光谱范围：400nm-1100nm；响应率：≥40A/W@650nm；≥55A/W@905nm；≥40A/W@1060nm；光敏面直径：0.1-30mm（可定制）；暗电流：≤30nA@M=100；击穿电压：70V-450V（可定制）；温度系数：≤1V/℃@650/905nm系列器件；≤3.3V/℃@1060nm系列器件。

【转化形式】合作开发

【应用场景】硅APD可应用于汽车自动/辅助驾驶、激光测距、自动搬运机器人、扫地机器人、无人机、3D打印、光通讯等领域。

【所处阶段】批量生产、成熟应用阶段

【预期效益】该类器件是激光雷达用的核心光电探测器，自动驾驶普及后，该类器件市场容量会得到大幅提升。预计5年收回投资，年投资回报率20%。

 

 

 

20. 【项目名称】激光雷达用硅APD阵列探测器

【持有单位】中国电子科技集团公司第四十四研究所

【联系人】罗鸣 电话：13983207629。