應用於量子技術之砷化銦鎵單光子雪崩偵測器元件開發

立基於我們過去以及持續的努力與成果，我們致力於開發出一砷化銦鎵單光子雪崩偵測器，預期能具備高速操作、高訊雜比、高時間解析度的極佳特性，並可望成為最適合應用於量子通訊、量子計算以及真亂數產生器的單光子感測元件。在元件層面，針對元件的吸收層與累增層作特殊結構設計，以改善暗計數、光偵測效率以及時間解析度。在製程方面，我們也會採用多道平台方式以避免邊緣崩潰並對側壁作特殊保護與處理以降低表面態位密度對暗計數的影響。除了開發傳統採正回饋機制形成大量崩潰載子的單光子雪崩偵測器外，我們亦著力於開發採負回饋機制的自我調節單光子雪崩偵測器，以簡化截止電路並降低二次崩潰效應。在電路層面，為了提高操作速度，我們將同時運用自差分電路以及弦波閘壓電路以達成極低訊號位準之辨別，旨在降低二次崩潰效應以及期能實現光子數目解析之功能；最後，為提高單光子感測器的最高計數率且更進一步提高光子數目解析準確度，我們將單一元件層面提升到陣列層面，並且以光子統計方法實現一真正的隨機亂數產生器，這將對量子技術的發展有一大助力。