SPADphotodetector longsoran tunggal-foton
Nalika sensor photodetector SPAD mimiti diwanohkeun, aranjeunna utamana dipaké dina skenario deteksi cahaya remen. Nanging, kalayan évolusi kinerjana sareng pamekaran syarat pamandangan,SPAD photodetectorsensor geus beuki dilarapkeun dina skénario konsumen kayaning radar otomotif, robot, jeung kandaraan hawa unmanned. Alatan sensitipitas luhur sarta ciri noise low, sensor photodetector SPAD geus jadi hiji pilihan idéal pikeun achieving persepsi jero-precision tinggi na Imaging low-lampu.
Teu kawas sensor gambar CMOS tradisional (CIS) dumasar kana PN junctions, struktur inti SPAD photodetector mangrupa dioda longsoran operasi dina modeu Geiger. Tina sudut pandang mékanisme fisik, pajeulitna photodetector SPAD sacara signifikan langkung luhur tibatan alat PN junction. Ieu utamana reflected dina kanyataan yén dina bias sabalikna tinggi, éta leuwih gampang ngabalukarkeun masalah kayaning suntikan operator teu saimbang, épék éléktron termal, sarta arus tunneling dibantuan ku kaayaan cacad. Karakteristik ieu ngajantenkeun tangtangan anu parah dina tingkat desain, prosés, sareng arsitéktur sirkuit.
Parameter kinerja umum tinaSPAD longsoran photodetectorkalebet Ukuran Piksel (Ukuran Piksel), noise count poék (DCR), probabilitas deteksi cahaya (PDE), Waktos maot (DeadTime), sareng waktos Tanggapan (Waktu Tanggapan). Parameter ieu langsung mangaruhan kinerja SPAD longsoran photodetector. Contona, laju cacah poék (DCR) mangrupakeun parameter konci pikeun nangtukeun noise detektor, sarta SPAD perlu ngajaga bias leuwih luhur ti ngarecahna fungsi salaku detektor single-foton. Kamungkinan deteksi cahaya (PDE) nangtukeun sensitipitas SPADphotodetector longsoransarta kapangaruhan ku inténsitas jeung distribusi médan listrik. Sajaba ti éta, DeadTime nyaéta waktu diperlukeun pikeun SPAD balik deui ka kaayaan awal sanggeus dipicu, nu mangaruhan laju deteksi foton maksimum sarta rentang dinamis.
Dina optimasi kinerja alat SPAD, hubungan konstrain antara parameter kinerja inti mangrupakeun tantangan utama: misalna, miniaturization piksel langsung ngabalukarkeun atenuasi PDE, sarta konsentrasi médan listrik tepi disababkeun ku ukuran miniaturization ogé bakal ngabalukarkeun kanaékan seukeut dina DCR. Ngurangan waktos maot bakal nyababkeun sora pasca-impuls sareng ngarusak akurasi jitter waktos. Ayeuna, solusi anu canggih parantos ngahontal tingkat optimasi kolaboratif anu tangtu ngaliwatan metode sapertos DTI / loop panyalindungan (nekenan crosstalk sareng ngirangan DCR), optimasi optik piksel, ngenalkeun bahan anyar (lapisan longsoran SiGe ningkatkeun réspon infra red), sareng sirkuit quenching aktip anu ditumpuk tilu diménsi.
waktos pos: Jul-23-2025