據(jù)麥姆斯咨詢介紹，光電二極管或光電探測器是能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換成電流的PIN半導(dǎo)體器件。雪崩光電二極管（Avalanche Photodiode，APD）是一種高靈敏度光電探測器，具有內(nèi)部增益機(jī)制和快速上升時(shí)間，可在高反向電壓下工作。APD可用于那些需要高帶寬/高調(diào)制頻率、較少電子信號(hào)放大或低光信號(hào)強(qiáng)度，以及低電子噪聲的高靈敏探測器和應(yīng)用。

APD適用于高強(qiáng)度環(huán)境光照、需計(jì)算直接飛行時(shí)間（ToF）的長距離應(yīng)用。此外，APD的高動(dòng)態(tài)范圍使其可滿足物體探測、光學(xué)距離測量、遙感、掃描等需求，因而，APD的部分應(yīng)用包括：物體/形狀識(shí)別激光測量儀、激光測距儀、區(qū)域掃描以及激光雷達(dá)（LiDAR）等系統(tǒng)，廣泛服務(wù)于軍事、醫(yī)療、工業(yè)和汽車等行業(yè)。

由于高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛技術(shù)的高速發(fā)展，汽車行業(yè)從眾多應(yīng)用中脫穎而出，已被證明是APD最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的高增長需求，為APD制造商帶來了巨大的市場機(jī)遇。在自動(dòng)駕駛傳感器領(lǐng)域，集成APD的LiDAR預(yù)計(jì)將斬獲更大的市場份額，實(shí)現(xiàn)高速增長。

LiDAR在汽車領(lǐng)域的跨越式發(fā)展，推動(dòng)了光電探測器/APD在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。汽車LiDAR制造商的大批量、高成本效益、高可靠性需求，推動(dòng)了該領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，也為APD供應(yīng)商帶來了巨大的壓力。

除了APD之外，PIN光電二極管、單光子雪崩二極管（SPAD）和硅光電倍增管（SiPM）等其它探測器也可以在LiDAR系統(tǒng)中根據(jù)不同場景作為單顆元件或陣列應(yīng)用。在這些探測器中，SiPM只能采用硅技術(shù)，其它探測器可以基于硅或化合物半導(dǎo)體。鑒于上述特性，APD成為自動(dòng)駕駛LiDAR系統(tǒng)的首選探測器。

濱松InGaAs APD新品G14858-0020A

APD支持的波長范圍為300 nm~1700 nm；硅APD為300 nm~1100 nm；鍺APD為800 nm~1600 nm；以及InGaAs APD為900 nm~1700 nm。以蓋革模式運(yùn)行的硅APD比其它APD相對更經(jīng)濟(jì)，因此大部分廠商都在為汽車LiDAR應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)的905 nm APD。InGaAs APD憑借低噪聲、更高的帶寬以及擴(kuò)展至1700 nm的光譜響應(yīng)而備受推崇。不過，InGaAs APD的成本非常高，因此高電磁干擾（EMI）應(yīng)用主要推薦鍺APD。

汽車LiDAR市場APD、SPAD、SiPM主要供應(yīng)商

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，目前大多數(shù)領(lǐng)先的APD供應(yīng)商都將905 nm作為自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)波長，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效且可靠的解決方案。該市場的主要領(lǐng)導(dǎo)者濱松（Hamamatsu Photonics）、埃賽力達(dá)（Excelitas Technologies）和First Senor等正在提供905 nm APD，而SemiNex和Voxtel正在為汽車LiDAR開發(fā)1550 nm APD。

其它為汽車LiDAR提供高可靠APD的廠商還包括SensL、Philips、Advanced Scientific Concepts、Discovery Semiconductors、Spectrolabs、Espros Photonics、Laser Components、Micro Photon Devices、AMS Technologies、Analog Modules、OSI Laser Diode、Pro-Lite Technologies等。

APD供應(yīng)商與汽車LiDAR制造商之間的合作與并購

過去幾年來，APD供應(yīng)商和汽車LiDAR制造商之間見證了巨大的戰(zhàn)略發(fā)展。例如，Hamamatsu Photonics和Excelitas與加拿大LiDAR制造商LeddarTech建立了合作；大陸集團(tuán)（Continental）收購了Advanced scientific concepts；SensL則被安森美（On Semiconductors）戰(zhàn)略收購；First Sensor則與LiDAR市場領(lǐng)導(dǎo)者Velodyne建立了合作。