Tá brathadóir fótóin aonfhótóin tar éis briseadh tríd an mbac éifeachtúlachta 80%

Brathadóir fótóin aonfhótóintá an bacainn éifeachtúlachta 80% briste acu

Aonfhótónbrathadóir fótachódóraúsáidtear go forleathan iad i réimsí na fótóinice chandamach agus íomháithe aonfótóin mar gheall ar a mbuntáistí dlútha agus ar chostas íseal, ach tá na constaicí teicniúla seo a leanas os comhair siad.

Teorainneacha teicniúla reatha

1. CMOS agus SPAD tanaí-acomhal: Cé go bhfuil comhtháthú ard agus crith ama íseal acu, tá an ciseal ionsúcháin tanaí (cúpla micriméadar), agus tá an PDE teoranta sa réigiún gar-infridhearg, le thart ar 32% amháin ag 850 nm.

2. SPAD comhcheangailte thiubh: Tá ciseal ionsúcháin ann atá deicheanna micriméadar ar tiús. Tá PDE de thart ar 70% ag táirgí tráchtála ag 780 nm, ach is dúshlán mór é briseadh trí 80%.

3. Léigh amach teorainneacha an chiorcaid: Éilíonn SPAD acomhal tiubh voltas ró-chlaonta os cionn 30V chun dóchúlacht ard maidhme sneachta a chinntiú. Fiú le voltas múchta de 68V i gciorcaid thraidisiúnta, ní féidir an PDE a mhéadú ach go 75.1%.

Réiteach

Struchtúr leathsheoltóra SPAD a bharrfheabhsú. Dearadh cúl-soilsithe: Meathlaíonn fótóin teagmhais go heaspónantúil i sileacan. Cinntíonn an struchtúr cúl-soilsithe go n-ionsúitear formhór na bhfótón sa chiseal ionsúcháin, agus go n-instealltar na leictreoin a ghintear isteach sa réigiún maidhme sneachta. Toisc go bhfuil ráta ianúcháin leictreon i sileacan níos airde ná ráta ianúcháin poill, soláthraíonn instealladh leictreon dóchúlacht níos airde maidhme sneachta. Réigiún cúitimh dópála maidhme sneachta: Trí úsáid a bhaint as an bpróiseas idirleata leanúnach bóróin agus fosfair, déantar cúiteamh as an dópáil éadomhain chun an réimse leictreach a dhíriú sa réigiún domhain le níos lú lochtanna criostail, rud a laghdaíonn torann amhail DCR go héifeachtach.

2. Ciorcad léitheoireachta ardfheidhmíochta. Múchadh ard-aimplitiúid 50V Aistriú stáit tapa; Oibriú ilmhódach: Trí chomharthaí MÚCHADH agus ATHSHOCRAITHE rialaithe FPGA a chomhcheangal, baintear amach aistriú solúbtha idir oibriú saor (spreagadh comhartha), geataíocht (tiomántán GEATA seachtrach), agus modhanna hibrideacha.

3. Ullmhú agus pacáistiú na ngléasanna. Glactar leis an bpróiseas sceallóga SPAD, le pacáiste féileacán. Tá an SPAD nasctha leis an tsubstráit iompróra AlN agus suiteáilte go hingearach ar an bhfuaraitheoir teirmileictreach (TEC), agus baintear rialú teochta amach trí theirmeastóir. Tá snáithíní optúla ilmhódacha ailínithe go beacht le lár an SPAD chun cúpláil éifeachtach a bhaint amach.

4. Calabrú feidhmíochta. Rinneadh an calabrú ag baint úsáide as dé-óid léasair cuislithe piciseicind 785 nm (100 kHz) agus tiontaire ama-digiteach (TDC, taifeach 10 ps).

Achoimre

Trí struchtúr SPAD (comhal tiubh, soilsithe ar ais, cúiteamh dópála) a bharrfheabhsú agus an ciorcad múchta 50 V a nuáil, d’éirigh leis an staidéar seo PDE an bhraiteoir aon-fótóin bunaithe ar sileacan a bhrú go dtí airde nua de 84.4%. I gcomparáid le táirgí tráchtála, tá feabhas suntasach tagtha ar a fheidhmíocht chuimsitheach, rud a sholáthraíonn réitigh phraiticiúla d’fheidhmchláir ar nós cumarsáid chandamach, ríomhaireacht chandamach, agus íomháú ard-íogaireachta a éilíonn éifeachtúlacht thar a bheith ard agus oibriú solúbtha. Tá bunús láidir leagtha ag an obair seo le haghaidh tuilleadh forbartha ar bhraiteoir bunaithe ar sileacan.brathadóir aonfhótóinteicneolaíocht.