SPADbir fotonly uçgun fotodetektory
SPAD fotodetektor sensorlary ilkinji gezek ornaşdyrylanda, olar esasan pes ýagtylyk şertlerinde anyklaýyş senariýalarynda ulanyldy. Şeýle-de bolsa, olaryň işiniň ösüşi we sahna talaplarynyň ösmegi bilen,SPAD fotodetektorySensorlar awtoulag radarlary, robotlar we pilotsyz howa ulaglary ýaly sarp edijileriň işlerinde barha köp ulanylýar. Ýokary duýgurlygy we pes ses häsiýetleri sebäpli SPAD fotodetektor sensory ýokary takyklykly çuňluk duýgusyny we pes ýagtylykda suratlandyrmagy gazanmak üçin ideal saýlawa öwrüldi.
PN geçişlerine esaslanýan däp bolan CMOS surat sensorlaryndan (CIS) tapawutlylykda, SPAD fotodetektorynyň esasy gurluşy Geiger režiminde işleýän uçgun diodydyr. Fiziki mehanizmleriň nukdaýnazaryndan, SPAD fotodetektorynyň çylşyrymlylygy PN geçiş enjamlaryna garanyňda has ýokarydyr. Bu, esasan, ýokary ters täsirlenme ýagdaýynda deňagramsyz daşaýjylaryň inýeksiýasy, termal elektron täsirleri we kemçilik ýagdaýlarynyň kömegi bilen tunel akymlary ýaly meseleleriň döremeginiň has ähtimallygynda öz beýanyny tapýar. Bu häsiýetler ony dizaýn, proses we zynjyr arhitekturasy derejelerinde agyr kynçylyklara duçar edýär.
Umumy iş görkezijileriSPAD gar uçguny fotodetektoryPiksel ölçegini (Piksel ölçegini), garaňky sanalýan şowhunlary (DCR), ýagtylygy anyklamak ähtimallygyny (PDE), ölü wagtyny (Öli wagt) we jogap bermek wagtyny (Jogap bermek wagty) öz içine alýar. Bu parametrler SPAD uçgun fotodetektorynyň işine gönüden-göni täsir edýär. Mysal üçin, garaňky sanalýan tizlik (DCR) detektor şowhunyny kesgitlemek üçin esasy parametr bolup durýar we SPAD bir fotonly detektor hökmünde işlemek üçin bölünişden ýokary egriligi saklamaly. Yşyklygy anyklamak ähtimallygy (PDE) SPAD-nyň duýgurlygyny kesgitleýär.gar uçguny fotodetektorywe elektrik meýdanynyň intensiwligine we paýlanyşyna täsir edýär. Mundan başga-da, Öli wagt SPAD-yň işe girizilenden soň başlangyç ýagdaýyna gaýdyp gelmegi üçin zerur bolan wagtdyr, bu bolsa fotonyň iň ýokary anyklaýyş tizligine we dinamiki diapazona täsir edýär.
SPAD enjamlarynyň işini optimizirlemekde, esasy iş parametrleriniň arasyndaky çäklendirme gatnaşygy esasy kynçylyk bolup durýar: mysal üçin, pikselleriň miniatýuralaşdyrylmagy gönüden-göni PDE-niň gowşamagyna getirýär we ölçegleriň miniatýuralaşdyrylmagy sebäpli gyra elektrik meýdanlarynyň konsentrasiýasy hem DCR-iň keskin ýokarlanmagyna sebäp bolar. Öli wagty azaltmak impulsdan soňky şowhuny döreder we wagt titremesiniň takyklygyny peselder. Indi, öňdebaryjy çözgüt DTI/gorag halkasy (gapma-garşylygy basyp ýatyrmak we DCR-i azaltmak), piksel optiki optimizasiýa, täze materiallaryň girizilmegi (SiGe uçgun gatlagy infragyzyl jogabyny güýçlendirýär) we üç ölçegli üýşürilen işjeň söndüriş zynjyrlary ýaly usullar arkaly belli bir derejede bilelikdäki optimizasiýa gazandy.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 23-nji iýuly