يەككە فوتون فوتوئېلېكتور 80% ئۈنۈم بوتۇلكىسىنى بۆسۈپ ئۆتتى

يەككە فوتون فوتوگراف% 80 ئۈنۈملۈك بوتۇلكىنى بۇزدى

يەككە فوتونPhotodetectorئىخچام ۋە ئەرزان باھالىق ئەۋزەللىكى سەۋەبىدىن كىۋانت فوتونكىسى ۋە يەككە فوتون تەسۋىر ھاسىل قىلىش ساھەسىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ ، ئەمما ئۇلار تۆۋەندىكى تېخنىكىلىق توسالغۇلارغا دۇچ كېلىدۇ.

ھازىرقى تېخنىكىلىق چەكلىمىلەر

1.CMOS ۋە نېپىز تۇتاشما SPAD: گەرچە ئۇلارنىڭ يۇقىرى بىرىكىشى ۋە تۆۋەن ۋاقىت سىيرىلمىسى بولسىمۇ ، سۈمۈرۈلۈش قەۋىتى نېپىز (بىر قانچە مىكروومېتىر) ، PDE يېقىن ئىنفىرا قىزىل نۇر رايونىدا چەكلىك ، پەقەت 850 nm ئەتراپىدا ئاران% 32.

2. قېلىن تۇتاشما SPAD: ئۇنىڭ قېلىنلىقى ئون نەچچە مىكروومېتىر. سودا مەھسۇلاتلىرىنىڭ PDE تەخمىنەن 70% 780 nm ئەتراپىدا ، ئەمما% 80 نى بۆسۈپ ئۆتۈش ئىنتايىن قىيىن.

3. ئەنئەنىۋى توك يولىدىكى توك بېسىمى 68V بولغان تەقدىردىمۇ ، PDE نى پەقەت% 75.1 كە يەتكۈزگىلى بولىدۇ.

ھەل قىلىش چارىسى

SPAD نىڭ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ قۇرۇلمىسىنى ئەلالاشتۇرۇڭ. ئارقا يورۇتۇلغان لايىھە: كرېمنىيدا يۈز بەرگەن فوتونلار تېزلىكتە چىرىپ كېتىدۇ. ئارقا يورۇتۇلغان قۇرۇلما كۆپىنچە فوتونلارنىڭ سۈمۈرۈلۈش قەۋىتىگە سۈمۈرۈلۈشىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ ، ھاسىل قىلىنغان ئېلېكترونلار قار كۆچۈش رايونىغا ئوكۇل قىلىنىدۇ. كرېمنىيدىكى ئېلېكترونلارنىڭ ئىئونلىنىش نىسبىتى تۆشۈكتىن يۇقىرى بولغاچقا ، ئېلېكترونلۇق ئوكۇل قار كۆچۈش ئېھتىماللىقىنى تېخىمۇ يۇقىرى قىلىدۇ. دوپپا تولۇقلىما قار كۆچۈش رايونى: بور ۋە فوسفورنىڭ ئۇدا تارقىلىش جەريانىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق ، تېيىز دوپپىغا كىرىستال كەمتۈك بولغان ئېلېكتر مەيدانىنى چوڭقۇر رايونغا مەركەزلەشتۈرۈپ ، DCR قاتارلىق شاۋقۇننى ئۈنۈملۈك ئازايتىدۇ.

2. يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئوقۇش توك يولى. 50V يۇقىرى ئامپلىتسىيەنى ئۆچۈرۈش تېز ھالەتكە ئۆتۈش كۆپ خىل مەشغۇلات: FPGA كونترول QUENCHING ۋە RESET سىگنالىنى بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق ، ھەقسىز مەشغۇلات (سىگنال قوزغاتقۇچ) ، دەرۋازا (سىرتقى GATE قوزغاتقۇچ) ۋە ئارىلاش ماتورلۇق مودېللار ئارىسىدا جانلىق ئالماشتۇرۇش ئەمەلگە ئاشىدۇ.

3. ئۈسكۈنىلەرنى تەييارلاش ۋە ئوراش. كېپىنەك بولىقى بىلەن SPAD wafer جەريانى قوللىنىلدى. SPAD AlN توشۇغۇچى تارماق لىنىيىسىگە تۇتىشىدۇ ھەمدە تېرمو ئېلېكتر سوۋۇتقۇچ (TEC) غا تىك ئورنىتىلىدۇ ، ئىسسىقلىق ساقلاش ئۈسكۈنىسى ئارقىلىق تېمپېراتۇرىنى كونترول قىلىش ئەمەلگە ئاشىدۇ. كۆپ خىل ئوپتىك تالا SPAD مەركىزى بىلەن ئېنىق ماسلىشىپ ، ئۈنۈملۈك تۇتاشتۇرۇشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ.

4. ئىقتىدارنى تەڭشەش. تەڭشەش 785 nm لىق پېكوسېكوندلىق تومۇر سوقۇلغان لازېرلىق دىئود (100 kHz) ۋە ۋاقىت رەقەملىك ئايلاندۇرغۇچ (TDC ، 10 ps ئېنىقلىق دەرىجىسى) ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى.

خۇلاسە

SPAD قۇرۇلمىسىنى ئەلالاشتۇرۇش (قېلىن ئۇلىنىش ، ئارقىنى يورۇتۇش ، دوپپا تولۇقلاش) ۋە 50 V ئۆچۈرۈش توك يولىنى يېڭىلاش ئارقىلىق ، بۇ تەتقىقات كىرىمنىينى ئاساس قىلغان يەككە فوتون تەكشۈرۈش ئۈسكۈنىسىنىڭ PDE نى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا% 84.4 كە كۆتۈردى. سودا مەھسۇلاتلىرى بىلەن سېلىشتۇرغاندا ، ئۇنىڭ ئۇنىۋېرسال ئىقتىدارى كۆرۈنەرلىك يۇقىرى كۆتۈرۈلۈپ ، كىۋانت ئالاقىسى ، كىۋانت ھېسابلاش ۋە يۇقىرى سەزگۈرلۈك تەسۋىر ھاسىل قىلىش قاتارلىق قوللىنىشچان پروگراممىلارنى ئەمەلىي ئۈنۈم بىلەن تەمىنلەپ ، يۇقىرى ئۈنۈملۈك ۋە جانلىق مەشغۇلاتنى تەلەپ قىلىدۇ. بۇ ئەسەر كرېمنىينى ئاساس قىلغان ھالدا تېخىمۇ تەرەققىي قىلدۇرۇشقا پۇختا ئاساس سالدىيەككە فوتون تەكشۈرگۈچتېخنىكا.