研究目的
讨论具有薄倍增区的GaAs/AlGaAs SAM-APD的电学特性、增益、噪声和时间响应，并将实验结果与模拟进行对比。
研究成果
SAM-APD在增益和噪声方面实验结果与模拟数据吻合良好。其时间响应特性符合半高宽约100皮秒、上升时间为25皮秒的指数修正高斯分布，显示出高速应用的潜力。
研究不足
时间响应测量是初步的且未经过优化，可能影响准确性。由于高能光子注入条件不理想，增益值略低于理想水平。对于更大直径的器件，还需进一步研究衬底对噪声的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用分子束外延技术设计并制备SAM-APD器件，重点进行电学特性表征、增益与噪声分析以及时间响应测量，并运用能量平衡历史依赖模型（EBHDM）等理论模型进行模拟对比。
2：样品选择与数据来源：
制备并测试了台面直径为200微米和600微米的器件。数据采集环境包括暗态条件、绿光激光（λ=532纳米）照射，以及同步辐射束线（Elettra的XRD2和CiPo）产生的软硬X射线。
3：实验设备与材料清单：
设备包含精密频率LCR表（HP4284A）、四通道皮安计（Elettra的AH501）、示波器（KEYSIGHT DSOS404A）及同步辐射源。材料涉及GaAs/AlGaAs外延层、化学蚀刻液（H3PO4:H2O2:H2O溶液）、金属化层（铬、金、金锗、镍）及二氧化硅钝化层。
4：1）、示波器（KEYSIGHT DSOS404A）及同步辐射源。材料涉及GaAs/AlGaAs外延层、化学蚀刻液（H3PO
4. 实验流程与操作步骤：使用LCR表在0至35V反向偏压下进行电容测量；在不同偏压下获取X射线照射的电流分布图；通过激光和X射线源测量增益与噪声，并计算超额噪声因子；利用同步辐射的束团结构测量时间响应，通过信号解卷积提取APD响应。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：数据分析包括从电容测量计算耗尽层宽度和掺杂浓度、通过光电流比计算增益、基于功率谱密度计算超额噪声因子，以及采用傅里叶变换和指数修正高斯拟合进行时间响应解卷积。
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Oscilloscope
DSOS404A
KEYSIGHT
Acquiring time response signals
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LCR meter
HP4284A
HP
Measuring capacitance as a function of applied reverse bias
-
Picoammeter
AH501
Elettra
Measuring photocurrents and gains
-
Synchrotron beamline
XRD2
Elettra and FERMI lightsources
Providing hard X-ray photons for testing
-
Synchrotron beamline
CiPo
Elettra and FERMI lightsources
Providing soft X-ray photons for testing
-
Laser
Providing visible light photons for testing
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