SPADфотодетектори якфотонии тарма
Вақте ки сенсорҳои фотодетектори SPAD бори аввал ҷорӣ карда шуданд, онҳо асосан дар сенарияҳои муайянкунии нури кам истифода мешуданд. Аммо, бо таҳаввулоти иҷрои онҳо ва рушди талаботи саҳна,Фотодетектори SPADсенсорҳо дар сенарияҳои истеъмолӣ, ба монанди радарҳои автомобилӣ, роботҳо ва ҳавопаймоҳои бесарнишин бештар истифода мешаванд. Бо сабаби ҳассосияти баланд ва хусусиятҳои пасти садо, сенсори фотодетектори SPAD интихоби беҳтарин барои ноил шудан ба дарки амиқи баланд ва тасвири нури кам шудааст.
Баръакси сенсорҳои тасвирии анъанавии CMOS (ИДМ) дар асоси гузаргоҳҳои PN, сохтори асосии фотодетектори SPAD як диодест, ки дар реҷаи Гейгер кор мекунад. Аз нуқтаи назари механизмҳои физикӣ, мураккабии фотодетектори SPAD нисбат ба дастгоҳҳои пайвасти PN хеле баландтар аст. Ин асосан дар он ифода меёбад, ки дар зери ғарази баланди баръакс эҳтимоли зиёд ба вуҷуд омадани мушкилот ба монанди тазриқи интиқолдиҳандагони номутаносиб, эффектҳои электронии гармӣ ва ҷараёнҳои нақбсозӣ, ки аз ҷониби ҳолати норасоиҳо кӯмак мекунанд, ба вуҷуд меоянд. Ин хусусиятҳо онро дар сатҳи тарҳрезӣ, раванд ва меъмории ноҳиявӣ бо мушкилоти ҷиддӣ рӯбарӯ мекунанд.
Параметрҳои умумии иҷроиФотодетектори тарма SPADАндозаи пиксел (Андозаи пиксел), садои ҳисобкунии торик (DCR), эҳтимолияти муайянкунии рӯшноӣ (PDE), вақти мурда (DeadTime) ва вақти вокуниш (Вақти вокуниш) иборат аст. Ин параметрҳо бевосита ба кори фотодетектори тармаҳои SPAD таъсир мерасонанд. Масалан, суръати ҳисобкунии торик (DCR) як параметри калидӣ барои муайян кардани садои детектор аст ва SPAD бояд як ғарази баландтар аз шикастро нигоҳ дорад, то ҳамчун детектори як фотон кор кунад. Эҳтимолияти дарёфти нур (PDE) ҳассосияти SPAD-ро муайян мекунадфотодетектори тармава ба шиддат ва тақсимоти майдони электрикӣ таъсир мерасонад. Илова бар ин, DeadTime вақти лозим аст, ки SPAD пас аз фаъол шудан ба ҳолати аввалааш баргардад, ки ба суръати максималии ошкоркунии фотон ва диапазони динамикӣ таъсир мерасонад.
Дар оптимизатсияи кори дастгоҳҳои SPAD, муносибати маҳдуд байни параметрҳои асосии иҷроиш як мушкили асосӣ аст: масалан, миниатюризатсияи пиксел мустақиман ба камшавии PDE оварда мерасонад ва консентратсияи майдонҳои электрикии канори дар натиҷаи миниатюризатсияи андоза низ боиси афзоиши якбораи DCR мегардад. Коҳиш додани вақти мурдагон садои пас аз импулсро ба вуҷуд меорад ва дақиқии ҷиттери вақтро бад мекунад. Ҳоло, ҳалли пешрафта ба дараҷаи муайяни оптимизатсияи муштарак тавассути усулҳо, аз қабили ҳалқаи муҳофизати DTI (рафъи байниҳамдигарӣ ва кам кардани DCR), оптимизатсияи оптикии пиксел, ҷорӣ намудани маводи нав (қабати тарма SiGe, ки аксуламали инфрасурхро тақвият мебахшад) ва схемаҳои сеченакаи якҷояшуда ба даст овардааст.
Вақти фиристодан: июл-23-2025