具有双级雪崩结构的大面积超导纳米线单光子探测器
仪器与探测器
2016-12-20 v1
摘要
我们提出了一种超导纳米线雪崩光探测器（SNAPs）的新设计，它结合了多级雪崩 SNAPs 降低雪崩电流 I_AV 的优点和串联 SNAPs 减少复位时间的优点。作为原理验证，我们在单个硅芯片上制作了 800 个具有大探测面积（15 um * 15 um）的器件，并包含五种不同设计以进行比较，其中包括标准 SNSPDs、串联 3-SNAPs 以及我们修改的具有双级雪崩结构的串联 SNAPs：2*2-SNAPs、2*3-SNAPs 和 3*3-SNAPs。前三类探测器展示了约 20% 的完全饱和器件探测效率，而后两类在更大的偏置电流下发生闩锁。此外，2*2-SNAPs 的 I_AV 仅为开关电流 I_SW 的 64%，低于串联 3-SNAPs（74%），且远低于其他文献报道的 4-SNAPs（84%）。我们还测量到，由于缺乏外部扼流电感，探测器的指数衰减时间与 (1/n)^2 成正比。特别是，3*3-SNAPs 的衰减时间仅为 0.89 ns，而标准 SNSPDs 为 63.2 ns，显示出实现 GHz 计数率的潜力。
引用
@article{arxiv.1612.05822,
title = {Large-Area Superconducting Nanowire Single-Photon Detector with Double-Stage Avalanche Structure},
author = {Risheng Cheng and Menno Poot and Xiang Guo and Linran Fan and Hong X. Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05822},
year = {2016}
}