Mea ʻike kiʻi avalanche photon hoʻokahi SPAD

SPADmea ʻike kiʻi avalanche photon hoʻokahi

I ka wā i hoʻolauna mua ʻia ai nā mea ʻike photodetector SPAD, ua hoʻohana nui ʻia lākou i nā hiʻohiʻona ʻike kukui haʻahaʻa. Eia nō naʻe, me ka ulu ʻana o kā lākou hana a me ka hoʻomohala ʻana o nā koi hiʻohiʻona,Mea ʻike kiʻi SPADUa hoʻohana nui ʻia nā mea ʻike i nā hiʻohiʻona mea kūʻai aku e like me nā radar kaʻa, nā robots, a me nā kaʻa mokulele unmanned. Ma muli o kona ʻike kiʻekiʻe a me nā ʻano walaʻau haʻahaʻa, ua lilo ka mea ʻike photodetector SPAD i koho kūpono no ka hoʻokō ʻana i ka ʻike hohonu kiʻekiʻe a me ke kiʻi ʻana i ka mālamalama haʻahaʻa.

ʻAʻole e like me nā mea ʻike kiʻi CMOS kuʻuna (CIS) e pili ana i nā PN junctions, ʻo ke ʻano kumu o ka photodetector SPAD he diode avalanche e hana ana ma ke ʻano Geiger. Mai ka manaʻo o nā mīkini kino, ʻoi aku ka paʻakikī o ka photodetector SPAD ma mua o nā mea hana PN junction. Hōʻike nui ʻia kēia ma ka ʻoiaʻiʻo ma lalo o ke kiʻekiʻe o ka bias reverse, ʻoi aku ka nui o ka hiki ke hoʻoulu i nā pilikia e like me ka hoʻokomo ʻana o nā mea lawe kaulike ʻole, nā hopena electron thermal, a me nā kahe tunneling i kōkua ʻia e nā kūlana kīnā. ʻO kēia mau ʻano e kū ai i nā pilikia koʻikoʻi ma ka hoʻolālā, ke kaʻina hana, a me nā pae hoʻolālā kaapuni.

Nā palena hana maʻamau oMea ʻike kiʻi avalanche SPADe komo pū me ka Nui Pikela (Nui Pikela), ka walaʻau helu pouli (DCR), ka hiki ke ʻike i ka mālamalama (PDE), ka Manawa make (Manawa Make), a me ka manawa pane (Manawa Pane). Hoʻopilikia pololei kēia mau palena i ka hana o ka photodetector avalanche SPAD. No ka laʻana, ʻo ka helu helu pouli (DCR) kahi palena koʻikoʻi no ka wehewehe ʻana i ka walaʻau detector, a pono ka SPAD e mālama i kahi bias kiʻekiʻe ma mua o ka breakdown e hana ma ke ʻano he detector photon hoʻokahi. ʻO ka hiki ke ʻike i ka mālamalama (PDE) e hoʻoholo i ka ʻike o SPADmea ʻike kiʻi avalanchea ua hoʻopilikia ʻia e ka ikaika a me ka hoʻolaha ʻana o ke kahua uila. Eia kekahi, ʻo ka DeadTime ka manawa e pono ai no ka SPAD e hoʻi i kona kūlana mua ma hope o ka hoʻāla ʻia ʻana, kahi e hoʻopilikia ai i ka nui o ka ʻike photon a me ka laulā dynamic.

I ka hoʻonui ʻana i ka hana o nā polokalamu SPAD, ʻo ka pilina palena ma waena o nā palena hana koʻikoʻi he pilikia nui ia: no ka laʻana, ʻo ka hoʻonui ʻana o ka pixel e alakaʻi pololei ana i ka attenuation PDE, a ʻo ka nui o nā kahua uila lihi i hoʻokumu ʻia e ka hoʻonui ʻana i ka nui e hoʻonui nui i ka DCR. ʻO ka hōʻemi ʻana i ka manawa make e hoʻoulu ai i ka walaʻau post-impulse a hōʻino i ka pololei o ka jitter manawa. I kēia manawa, ua hoʻokō ka hopena ʻoi loa i kahi kekelē o ka hoʻonui ʻana i ka hui pū ʻana ma o nā ʻano hana e like me ka DTI/ protection loop (kāohi ʻana i ka crosstalk a me ka hōʻemi ʻana i ka DCR), ka hoʻonui ʻana o ka pixel optical, ka hoʻolauna ʻana i nā mea hou (SiGe avalanche layer e hoʻonui ana i ka pane infrared), a me nā kaapuni quenching hana ʻekolu-dimensional.