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SiPM與SPAD基本原理

轉載知乎pipi大神文章,寫的真好。

  1. 基於PN接面的探測器種類:PIN、APD、SPAD、SiPM。下圖為PIN、APD與SPAD工作電壓區域,其中,SAPD工作在蓋革(Geiger)模式。SPAD理論上可實現單光子探測,探測靈敏度最高。

SiPM與SPAD基本原理

2. SPAD原理:透過猝滅狀態恢復到原來偏置狀態;輸出訊號的幅度不與入射光子數成正比。

SiPM與SPAD基本原理

SiPM與SPAD基本原理

SiPM與SPAD基本原理

SiPM與SPAD基本原理

3. SiPM原理:SiPM是由多個帶有猝滅電阻的SPAD並聯組成,每個單元是獨立的,最終輸出的訊號是多個畫素輸出訊號疊加,有幅度變化,照射到SiPM的光子數越多,幅度越大。

SiPM與SPAD基本原理

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SiPM與SPAD基本原理

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結構與幾何引數示意圖

SiPM與SPAD基本原理

4. SiPM使用時的問題:串擾、較大的暗電流,恢復時間與溫度有關,雪崩電壓、增益與溫度有關。

SiPM與SPAD基本原理

SiPM與SPAD基本原理

5. 其他結構: Digital SiPM(輸出為計數結果),SiPMs with bulk integrated resistors(猝滅電阻在Si Bulk上實現,而不是在器件表面,製作工藝簡單,光入口處沒有障礙,可以有更大的幾何填充因子,及更高的密度)。

6. 總結

SiPM與SPAD基本原理

分類: 動漫
時間: 2022-01-05

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