SPADбер фотонлы кар ишелү фотодетекторы
SPAD фотодетектор сенсорлары беренче тапкыр кертелгәндә, алар, нигездә, аз яктылыклы детекторлау сценарийларында кулланылган. Ләкин, аларның эшчәнлегенең үсеше һәм күренеш таләпләренең үсеше белән,SPAD фотодетекторыДатчиклар кулланучылар өчен кулланыла торган сценарийларда, мәсәлән, автомобиль радарларында, роботларда һәм пилотсыз очу аппаратларында кулланыла башлады. Югары сизгерлеге һәм түбән шау-шу характеристикалары аркасында, SPAD фотодетектор датчигы югары төгәллекле тирәнлекне кабул итү һәм аз яктылыкта сурәтләү өчен идеаль сайлау булып китте.
PN тоташуларына нигезләнгән традицион CMOS сурәт сенсорларыннан (CIS) аермалы буларак, SPAD фотодетекторының төп структурасы - Гейгер режимында эшләүче кар ишелү диоды. Физик механизмнар ягыннан, SPAD фотодетекторының катлаулылыгы PN тоташу җайланмаларына караганда күпкә югарырак. Бу, нигездә, югары кире тайпылыш шартларында, ул балансланмаган ташучыларны кертү, җылылык электрон эффектлары һәм дефект халәтләре ярдәмендә туннель токлары кебек проблемалар тудыру ихтималы югарырак булуында чагыла. Бу үзенчәлекләр аны проектлау, процесс һәм схема архитектурасы дәрәҗәләрендә җитди кыенлыклар белән очрашырга мәҗбүр итә.
Гомуми эшчәнлек параметрларыSPAD кар ишелү фотодетекторыПиксель зурлыгы (Пиксель зурлыгы), караңгы санау шау-шуын (DCR), яктылыкны ачыклау ихтималын (PDE), үле вакытны (DeadTime) һәм җавап бирү вакытын (Response Time) үз эченә ала. Бу параметрлар SPAD кар ишелмәсе фотодетекторының эшчәнлегенә турыдан-туры йогынты ясый. Мәсәлән, караңгы санау тизлеге (DCR) детектор шау-шуын билгеләү өчен төп параметр булып тора, һәм SPAD бер фотонлы детектор буларак эшләсен өчен җимерелүдән югарырак тайпылыш сакларга тиеш. Яктылыкны ачыклау ихтималы (PDE) SPAD сизгерлеген билгели.кар ишелүе фотодетекторыһәм электр кырының интенсивлыгы һәм таралышы белән бәйле. Моннан тыш, DeadTime - SPAD өчен эшләтеп җибәрелгәннән соң башлангыч хәленә кайту өчен кирәкле вакыт, бу фотонны максималь ачыклау тизлегенә һәм динамик диапазонга тәэсир итә.
SPAD җайланмаларының эшчәнлеген оптимальләштерүдә, үзәк эшчәнлек параметрлары арасындагы чикләү мөнәсәбәте зур кыенлык тудыра: мәсәлән, пиксель миниатюризациясе турыдан-туры PDE сүндерүгә китерә, һәм зурлык миниатюризациясе аркасында килеп чыккан кырый электр кырларының концентрациясе дә DCRның кискен артуына китерәчәк. Үлгән вакытны киметү импульстан соңгы шау-шуны китереп чыгарачак һәм вакыт тибрәнүенең төгәллеген начарайтачак. Хәзер алдынгы чишелеш DTI/саклау циклы (аралаш сөйләшүне бастыру һәм DCRны киметү), пиксель оптик оптимизациясе, яңа материаллар кертү (SiGe кар яву катламы инфракызыл җавапны көчәйтә) һәм өч үлчәмле катламлы актив сүндерү схемалары кебек ысуллар аша билгеле бер дәрәҗәдә хезмәттәшлек оптимизациясенә иреште.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 23 июле