يەككە فوتونلۇق فوتودېتېكتور%80 ئۈنۈم توسالغۇسىنى بۇزۇپ ئۆتتى
يەككە فوتونفوتودېتېكتوركىچىك ۋە ئەرزان باھالىق ئەۋزەللىكلىرى سەۋەبىدىن كۋانت فوتون ۋە يەككە فوتونلۇق رەسىم سىزىش ساھەلىرىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ، ئەمما ئۇلار تۆۋەندىكى تېخنىكىلىق توسالغۇلارغا دۇچ كېلىدۇ.
ھازىرقى تېخنىكىلىق چەكلىمىلەر
1. CMOS ۋە نېپىز تۇتاشتۇرۇش SPAD: ئۇلارنىڭ يۇقىرى بىر گەۋدىلىشىشى ۋە تۆۋەن ۋاقىت تەۋرىنىشىگە ئىگە بولسىمۇ، يۇتۇش قەۋىتى نېپىز (بىر قانچە مىكرومېتىر)، ھەمدە PDE يېقىن ئىنفىرا قىزىل نۇر رايونىدا چەكلىك بولۇپ، 850 نانومېتىردا پەقەت %32 ئەتراپىدا.
2. قېلىن تۇتاشتۇرۇش SPAD: ئۇنىڭ قېلىنلىقى ئون نەچچە مىكرومېتىر كېلىدىغان سۈمۈرۈش قەۋىتى بار. سودا مەھسۇلاتلىرىنىڭ PDE قىممىتى 780 نانومېتىردا تەخمىنەن %70 بولىدۇ، ئەمما %80 نى بۆسۈپ ئۆتۈش ئىنتايىن قىيىن.
3. توك يولى چەكلىمىسىنى ئوقۇڭ: قېلىن تۇتاشتۇرۇلغان SPAD يۇقىرى قار كۆچۈش ئېھتىماللىقىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن 30V دىن يۇقىرى ئۈستۈنكى توك بېسىمىنى تەلەپ قىلىدۇ. ئەنئەنىۋى توك يوللىرىدا 68V سوۋۇتۇش توك بېسىمى بىلەنمۇ، PDE نى پەقەت %75.1 گىچە ئاشۇرغىلى بولىدۇ.
ھەل قىلىش چارىسى
SPAD نىڭ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قۇرۇلمىسىنى ئەلالاشتۇرۇڭ. ئارقا نۇر بىلەن يورۇتۇلغان لايىھە: كرېمنىيدا چۈشكەن فوتونلار ئېكىسپونېنتسىيەلىك ھالدا پارچىلىنىدۇ. ئارقا نۇر بىلەن يورۇتۇلغان قۇرۇلما كۆپ قىسىم فوتونلارنىڭ يۇتۇش قەۋىتىگە سۈمۈرۈلۈشىگە ۋە ھاسىل بولغان ئېلېكترونلارنىڭ قار كۆچۈش رايونىغا كىرگۈزۈلۈشىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ. كرېمنىيدىكى ئېلېكترونلارنىڭ ئىئونلىشىش سۈرئىتى تۆشۈكلەرگە قارىغاندا يۇقىرى بولغاچقا، ئېلېكترون كىرگۈزۈش قار كۆچۈش ئېھتىماللىقىنى يۇقىرى كۆتۈرىدۇ. قوشما تولۇقلىما قار كۆچۈش رايونى: بور ۋە فوسفورنىڭ ئۈزلۈكسىز تارقىلىش جەريانىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق، سايىز قوشما تولۇقلىما ئېلېكتر مەيدانىنى چوڭقۇر رايونغا مەركەزلەشتۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، بۇنىڭ بىلەن كرىستال نۇقسانلىرى ئاز بولۇپ، DCR قاتارلىق شاۋقۇننى ئۈنۈملۈك ئازايتىدۇ.
2. يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئوقۇش توك يولى. 50V يۇقىرى ئامپلىتۇدالىق سوۋۇتۇش تېز ھالەتكە ئۆتۈش؛ كۆپ خىل ئۇسۇلدا ئىشلەش: FPGA كونترول قىلىش، سوۋۇتۇش ۋە قايتا تەڭشەش سىگناللىرىنى بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق، ئەركىن ئىشلەش (سىگنال قوزغىتىش)، دەرۋازا (سىرتقى GATE قوزغاتقۇچ) ۋە ئارىلاشما ھالەتلەر ئارىسىدا ئەركىن ئالماشتۇرۇش ئەمەلگە ئاشۇرۇلىدۇ.
3. ئۈسكۈنىنى تەييارلاش ۋە ئوراش. SPAD لېنتىلىق ئوراپ قاچىلاش ئۇسۇلى قوللىنىلىپ، كېپىنەك شەكىللىك ئورالما ئىشلىتىلىدۇ. SPAD AlN توشۇغۇچى ئاساسىغا چاپلىنىپ، تېرموئېلېكترلىق سوۋۇتقۇچقا (TEC) تىك ئورنىتىلىدۇ، تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش تېرمىستور ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشۇرۇلىدۇ. كۆپ خىل ئوپتىكىلىق تالالار SPAD مەركىزى بىلەن ئېنىق ماسلىشىپ، ئۈنۈملۈك ئۇلىنىشقا ئېرىشىدۇ.
4. ئىقتىدارنى تەڭشەش. تەڭشەش 785 nm پىكوسېكۇنتلۇق ئىمپۇلسلۇق لازېر دىئودى (100 kHz) ۋە ۋاقىت-سانلىق ئۆزگەرتكۈچ (TDC، 10 ps ئېنىقلىق) ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى.
خۇلاسە
بۇ تەتقىقات SPAD قۇرۇلمىسىنى ئەلالاشتۇرۇش (قېلىن تۇتاشتۇرۇش، ئارقا يورۇتۇش، قوشۇمچە تولۇقلىما) ۋە 50 ۋولتلۇق سۈزۈش توك يولىنى يېڭىلىق يارىتىش ئارقىلىق، كرېمنىي ئاساسلىق يەككە فوتونلۇق دېتېكتورنىڭ PDE نى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا %84.4 يېڭى بىر يۇقىرى پەللىگە كۆتۈردى. سودا مەھسۇلاتلىرىغا سېلىشتۇرغاندا، ئۇنىڭ ئومۇميۈزلۈك ئىقتىدارى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلاندى، كۋانت ئالاقىسى، كۋانت ھېسابلاش ۋە يۇقىرى سەزگۈرلۈكتىكى رەسىمگە تارتىش قاتارلىق ئىنتايىن يۇقىرى ئۈنۈملۈك ۋە جانلىق مەشغۇلات تەلەپ قىلىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن ئەمەلىي ھەل قىلىش چارىلىرى بىلەن تەمىنلىدى. بۇ خىزمەت كرېمنىي ئاساسلىق تېخنىكىنىڭ تېخىمۇ تەرەققىي قىلىشى ئۈچۈن پۇختا ئاساس سالدى.يەككە فوتونلۇق دېتېكتورتېخنىكا.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 10-ئاينىڭ 28-كۈنى