我的生活随笔有低噪声水平和高信噪比(SNR)的短波红外(SWIR)波段的灵敏探测器在生物光子学、天文学、光学层析成像和光探测与测距(LIDAR)。
与pin二极管相比，具有内部增益机制的光子检测器，例如雪崩光电二极管(APD)和光电晶体管，可提gòng整体系统级灵敏度增强。
光电晶体管不会受到过多噪声因素的影响，可以在低偏置电压下工作，并且对偏置电压具有低增益灵敏度。
尽管它们的结构和电荷载流子倍增过程类似于HPT，但EI检测器具有显著优势，这主要是由于独特的3-D几何形状和II型带对齐，我们的探测器基于InP/InAlAs/GaAsSb/InGaAs材料系统。
InP/GaAsSb发射极-基极结处的大价带不连续性表现出优异的空穴阻挡特性，从而导致优异的发射极注入效率，独特的几何形状使EI探测器能够将其高增益保持到非常低的光生电流密度值～10?4Acm-2。
检测器通过吸收大量光子，将光激发的空穴限制在一个小传感器中，然后通过电子注入放大信号来工作。
图1（a）示意图（b）探测器的扫描电子显微镜图像（c）沿着穿过装置中心轴的切割线的能带图作为深度的函数
检测器直流耦合到低噪声跨阻放大器(TIA)，TIA提gòng隔离的低噪声接地，并通过屏蔽输入线提gòng检测器偏置。
对于激光功率校准，将来自Osǐ光电郑州天气预报幼儿园子公司的具有3mm有效面积的商用p-i-n探测器（FCI-InGaAs-3000-X）作为单独的实验放置在装置内，并测量其响应。
外量子效率（ηext）由未涂层表面反射率计算(r~30%),吸收层的厚度(L~1μm)及其吸收系数（α~1μm?1在1550nm）。
稳定的暗电流特性意味着EI探测器是形成高产量大幅面高像素密度焦平面阵列(FPA)的良好候选者。
在（2）中，η是总量子效率(η=ηint＊ηext),否ph是光子数，F是过量噪声因子，PRF是脉冲重复频率，和BW是测量带宽。
噪声电流是暗电流引起的散粒噪声的平方和（indark），由于入射光子的统计性质而产生的散粒噪声（inphoton），和放大器噪声（inamp）。
与电源无关的噪声源（indark和inamp)，使用2.5GHz带宽实时示波器上的均方根电压读数直接实时测量功率无关噪声源（indark和inamp）。
由于我们探测器的暗电流引起的散粒噪声，为了能够测量暗电流引起的散粒噪声，跨阻放大器必须在其最大增益设置为109 V/A时使用（输入噪声=4.3 fA/√Hz，带宽为1.1 KHz）。
黑线表示可实现的最大信噪比(SNRsh)，这是由入射光子散粒噪声的统计性质决定的：SNRshot=√((ηNph/2F)(BW/PRF))。
绿色实线显示暗电流为零、量子效率与电子注入检测器相同且没有内部放大的检测器的SNR（例如理想的p-i-n检测器）。
在EI检测器存在增益的情况下，放大器噪声（~2600 electrons rms）的贡献被抑制了。
灵敏度仍然受到放大器噪声和更好的放大器的限制例如其他人在类似测量中使用的放大器，可能会导致当前设备的更好结果。
在抑制注入层/俘获层复合电流并保持EI探测器在所有光子数处放古交天气预报视频大~3000的条件下，可以实现25个光子的噪声等效灵敏度（受暗电流限制）260K，带电流放大器。
如图4中的红色曲线所示出于比较目的，该图中还包括文献中报道的许多SWIR APD和HPT的计算噪声等效灵敏度。
图4（蓝线）EI检测器在260K下的测量信噪比（黑线）最大可实现的SNR（绿线）具有零暗电流
另一方面，由于存在内部增益（蓝色曲线），EI检测器通过抑制放大器噪声（~2600个电子）的贡献，在260K时实现了~670个光子的噪声等效灵敏度。
与在类似温度下工作的光电晶体管相比，电子注入检测器提gòng了三个数量级以上的更好的噪声等效灵敏度。
当前器件的增益在低功率条件下仍然受到Shockley-Read-Hall复合和异质结缺陷的限制。
虽然这种灵敏度水平比理想的p-i-n检测器好大约一个数量级，但它受到具有2600 electrons ms高输入噪声水平的跨阻放大器的严重限制。
I.A.Demarco，“用光猝灭FRET监测动态蛋白质相互作用”，《自然方法》，第3卷，第7期，第519-524页，2006年7月。
G.D.Vigil等人，“多光子显微镜对镰状细胞病脾脏组织中铁复合物沉积物的无标记和深度分辨光学切片”，J.Biomed。
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