Fotodetektora şelalê ya SPAD-ê ya yek-fotonî

SPADfotodetektora şelalê ya yek-fotonî

Dema ku sensorên fotodetektorên SPAD-ê cara yekem hatin nasandin, ew bi giranî di senaryoyên tespîtkirina ronahiya kêm de hatin bikar anîn. Lêbelê, bi pêşkeftina performansa wan û pêşkeftina hewcedariyên dîmenan re,Fotodetektora SPADSensor di senaryoyên xerîdaran de wekî radarên otomobîlan, robotan û wesayîtên hewayî yên bêmirov de zêdetir têne bikar anîn. Ji ber hesasiyeta xwe ya bilind û taybetmendiyên dengê kêm, sensora fotodetektorê SPAD bûye bijarteyek îdeal ji bo bidestxistina têgihîştina kûrahiya rastbûna bilind û wênekirina di ronahiya kêm de.

Berevajî sensorên wêneya CMOS (CIS) yên kevneşopî yên li ser bingeha girêdanên PN, avahiya bingehîn a fotodetektora SPAD dîodek şemitokî ye ku di moda Geiger de dixebite. Ji perspektîfa mekanîzmayên fîzîkî ve, tevliheviya fotodetektora SPAD ji ya cîhazên girêdana PN pir zêdetir e. Ev bi giranî di wê rastiyê de tê xuyang kirin ku di bin xeletiya berevajî ya bilind de, ew ê bêtir pirsgirêkên wekî derzîkirina hilgirên nehevseng, bandorên elektronên germî, û herikînên tunelkirinê yên ku ji hêla rewşên kêmasiyê ve têne alîkar kirin çêbike. Ev taybetmendî wê di asta sêwirandin, pêvajo û mîmariya devreyê de bi dijwarîyên giran re rû bi rû dihêle.

Parametreyên performansa hevpar ênFotodetektora şelalê ya SPADMezinahiya Pîkselê (Pixel Size), dengê hejmartina tariyê (DCR), îhtîmala tespîtkirina ronahiyê (PDE), Dema mirî (DeadTime), û Dema Bersivê (Response Time) dihewîne. Ev parametre rasterast bandorê li performansa fotodetektora şemitoka SPAD dikin. Mînakî, rêjeya hejmartina tariyê (DCR) parametreyek sereke ye ji bo pênasekirina dengê detektorê, û SPAD hewce dike ku xeletiyek ji hilweşandinê bilindtir biparêze da ku wekî detektorek yek-foton bixebite. Îhtîmala tespîtkirina ronahiyê (PDE) hesasiyeta SPAD diyar dike.fotodetektora berfêû ji hêla şiddet û belavbûna qada elektrîkê ve tê bandorkirin. Wekî din, DeadTime ew dem e ku SPAD piştî tetikandinê vedigere rewşa xwe ya destpêkê, ku bandorê li rêjeya tespîtkirina fotonê ya herî zêde û rêjeya dînamîk dike.

Di baştirkirina performansa cîhazên SPAD de, têkiliya sînordarkirinê di navbera parametreyên performansa bingehîn de dijwariyek mezin e: mînakî, piçûkkirina pîkselan rasterast dibe sedema qelsbûna PDE, û kombûna zeviyên elektrîkê yên qiraxê yên ji ber piçûkkirina mezinahiyê dê bibe sedema zêdebûnek tûj di DCR de jî. Kêmkirina dema mirî dê dengê piştî-impulsê çêbike û rastbûna jittera demê xirab bike. Naha, çareseriya pêşkeftî bi rêbazên wekî xeleka parastinê ya DTI/ (tepeserkirina axaftinên navber û kêmkirina DCR), baştirkirina optîkî ya pîkselan, danasîna materyalên nû (bersiva înfrared a ku qata berfê ya SiGe zêde dike), û devreyên vemirandina çalak a sê-alî bi dest xistiye.