Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Uncooled Nanopillar Single-Photon Avalanche Diodes (NP-SPADs) at Telecommunication Wavelengths

Opis projektu

Czas na komercjalizację wydajnych czujników pojedynczych fotonów na potrzeby zastosowań telekomunikacyjnych

Przesyłanie i odbieranie informacji kwantowych na dużych odległościach z wykorzystaniem pojedynczych fotonów i długości fal telekomunikacyjnych będzie stanowiło przełom w dziedzinach teledetekcji i kwantowego przetwarzania informacji. W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu NP-SPAD naukowcy opracują system urządzeń wykorzystujących zbudowane z materiałów półprzewodnikowych jednofotonowe fotodiody lawinowe (ang. single-photon avalanche diode, SPAD) działające na długości fali 1,55 µm. Celem naukowców jest poprawa skuteczności wykrywania fotonów o 20 %, a także znaczące zmniejszenie liczby występowania ciemnych punktów, w porównaniu do dostępnych na rynku fotodiod lawinowych działających w trybie Geigera. Jeśli projekt zakończy się sukcesem, przyczyni się do znaczącego rozwoju i komercjalizacji wysokowydajnych półprzewodnikowych diod SPAD, co pozwoli Unii Europejskiej wysunąć się na pierwsze miejsce w dziedzinie technologii detekcji w oparciu o pojedyncze fotony.

Cel

High efficiency detection of single photons at telecommunication wavelengths (notably at 1.55 µm) is critical for emerging technologies, such as free-space and on-fiber quantum information processing, eye-safe and long-distance light detection and ranging (LiDAR), and highly sensitive remote sensing. This research project aims to meet this critical need by developing III-V nanopillar-based uncooled single-photon avalanche diodes (NP-SPADs), which are composed of nanostructured InAsP-InP Geiger-mode avalanche photodiodes (GmAPDs) with self-assembled plasmonic gratings, operating at 1.55 µm. Compared with commercially available InGaAs(P)-InP GmAPDs, the proposed device scheme significantly suppresses thermally generated carriers and trap state population by a factor of 20 to 100 due to the extremely small fill factor of nanopillar arrays (less than 5%). All the while, sufficient optical absorption is maintained via surface plasmon resonance by the plasmonic gratings. The sum combination of these unique capabilities offers the promise of achieving NP-SPADs with free-running mode operation, high photon detection efficiency (PDE; probability of detecting a single photon) of 10 – 20%, low dark count rate (DCR; rate of false detection) of ~50 Hz, and high photon count rate ≥5 MHz. If successful, this approach can drastically stimulate the development and commercialization of high performance semiconductor-based NP-SPADs, putting European Union (EU) at the forefront of cutting-edge technology in single photon detection.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2018

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

CARDIFF UNIVERSITY
Wkład UE netto
€ 224 933,76
Adres
RESEARCH SERVICES C/O MAIN BUILDING
CF10 3AT CARDIFF
Zjednoczone Królestwo
Region
Wales East Wales Cardiff and Vale of Glamorgan
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 224 933,76