InGaAsDetektoren

InGaAsDetektoren sind Fotodetektoren auf Basis von Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs), einem III-V-Halbleiter, der speziell für Nahinfrarot-Wellenlängen optimiert ist. Sie werden häufig als PIN- oder PN-Photodioden eingesetzt, in einigen Fällen auch als Avalanche-Photodioden (APD) für höhere Empfindlichkeit. Die Bandlücke von InGaAs lässt sich durch den Indiumsanteil steuern, wodurch Detektoren typischerweise im Bereich von etwa 0,9 bis 1,7 Mikrometern arbeiten; mit speziellen Legierungen oder Strukturen sind auch bis ca. 2,6 μm möglich.

Herstellung und Aufbau erfolgen oft auf GaAs- oder InP-Substraten, wobei Epigeneratoren wie MOCVD oder ähnliche Methoden verwendet werden. Betriebsgichtlinien variieren: Ungekühlte Varianten existieren, doch Dunkelstrom und Rauschen steigen mit der Temperatur. Kühlung mittels Thermoelektrik oder anderen Systemen wird eingesetzt, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Zu den wichtigen Kennwerten gehören Quantum Efficiency, Responsivity, Dunkelstrom, Rauschdichte und Bandbreite. InGaAs-Detektoren bieten hohe Empfindlichkeit im 1–2 μm-Bereich, schnelle Reaktionszeiten und lassen sich gut in kompakte Module oder Kameras integrieren. Typische Anwendungen finden sich in der Telekommunikation (Faseroptik), Spektroskopie, LIDAR, NIR-Bildgebung und industrieller Überwachung.

Vorteile gegenüber Silizium liegen in der erweiterten Nahinfrarot-Abdeckung und in häufig höherer Quantenwirksamkeit im NIR; Nachteile sind Kosten, Fertigungsaufwand und der Bedarf an Kühlung zur Minimierung des Dunkelstroms.