SPADфотодетектори якфотонии тарма
Вақте ки сенсорҳои фотодетектори SPAD бори аввал муаррифӣ шуданд, онҳо асосан дар сенарияҳои ошкоркунии нури кам истифода мешуданд. Аммо, бо таҳаввулоти кори онҳо ва рушди талабот ба саҳна,Фотодетектори SPADсенсорҳо дар сенарияҳои истеъмолӣ, аз қабили радарҳои автомобилӣ, роботҳо ва ҳавопаймоҳои бесарнишин, бештар истифода мешаванд. Аз сабаби ҳассосияти баланд ва хусусиятҳои пасти садо, сенсори фотодетектори SPAD ба интихоби беҳтарин барои ноил шудан ба дарки умқи дақиқ ва тасвир дар нури кам табдил ёфтааст.
Бар хилофи сенсорҳои тасвири анъанавии CMOS (CIS), ки ба пайвандҳои PN асос ёфтаанд, сохтори асосии фотодетектори SPAD диоди тармафароӣ мебошад, ки дар ҳолати Гейгер кор мекунад. Аз нигоҳи механизмҳои физикӣ, мураккабии фотодетектори SPAD нисбат ба дастгоҳҳои пайванди PN ба таври назаррас баландтар аст. Ин асосан дар он инъикос меёбад, ки дар зери таъсири баланди баръакс, эҳтимоли бештари ба вуҷуд омадани мушкилот ба монанди ворид кардани интиқолдиҳандаҳои номутавозин, таъсири электронҳои гармӣ ва ҷараёнҳои нақбӣ, ки аз ҷониби ҳолатҳои нуқсон дастгирӣ мешаванд, вуҷуд дорад. Ин хусусиятҳо онро бо мушкилоти ҷиддӣ дар сатҳҳои тарроҳӣ, равандҳо ва меъмории схемаҳо рӯбарӯ мекунанд.
Параметрҳои умумии иҷроиФотодетектори тармаҳои SPADАндозаи пиксел (андозаи пиксел), садои шумурдани торикӣ (DCR), эҳтимолияти муайян кардани рӯшноӣ (PDE), вақти мурда (DeadTime) ва вақти посух (Response Time)-ро дар бар мегиранд. Ин параметрҳо ба кори фотодетектори тармафароии SPAD мустақиман таъсир мерасонанд. Масалан, суръати шумурдани торикӣ (DCR) параметри калидӣ барои муайян кардани садои детектор аст ва SPAD бояд барои фаъолият ҳамчун детектори якфотонӣ, таассуби баландтар аз тақсимотро нигоҳ дорад. Эҳтимолияти ошкор кардани рӯшноӣ (PDE) ҳассосияти SPAD-ро муайян мекунад.фотодетектори тармава аз шиддат ва тақсимоти майдони электрикӣ таъсир мегирад. Илова бар ин, DeadTime вақте аст, ки барои SPAD пас аз фаъол шудан ба ҳолати аввалааш бармегардад, ки ба суръати максималии муайянкунии фотон ва диапазони динамикӣ таъсир мерасонад.
Дар беҳсозии кори дастгоҳҳои SPAD, муносибати маҳдудкунанда байни параметрҳои асосии кор як мушкили асосӣ аст: масалан, миниатюризатсияи пиксел мустақиман ба сустшавии PDE оварда мерасонад ва консентратсияи майдонҳои электрикии канорӣ, ки аз миниатюризатсияи андоза ба вуҷуд меоянд, инчунин боиси афзоиши якбораи DCR мегардад. Коҳиш додани вақти мурда садои пас аз импулсро ба вуҷуд меорад ва дақиқии ларзиши вақтро паст мекунад. Ҳоло, ҳалли муосир тавассути усулҳо ба монанди ҳалқаи муҳофизатии DTI/DTI (пешгирии гуфтугӯи байниҳамдигарӣ ва кам кардани DCR), беҳсозии оптикии пиксел, ҷорӣ намудани маводҳои нав (қабати тармафароии SiGe, ки вокуниши инфрасурхро беҳтар мекунад) ва схемаҳои хомӯшкунии фаъоли сеченака васлшуда ба дараҷаи муайяни беҳсозии ҳамкорӣ ноил шудааст.
Вақти нашр: 23 июли соли 2025