Ua solia e le photodetector photon e tasi le fa'alavelave e 80% le lelei

Mea e iloa ai le ata o le photon e tasiua solia le 80% o le fa'afitauli o le lelei

Photon-tasimasini e iloa ai atae faʻaaogaina lautele i matāʻupu o le quantum photonics ma le single-photon imaging ona o latou tulaga lelei faʻapitoa ma taugofie, ae o loʻo feagai ma faʻafitauli faʻapitoa nei.

Tapula'a fa'atekinolosi o lo'o iai nei

1.CMOS ma le thin-junction SPAD: E ui lava e maualuga le feso'ota'iga ma maualalo le timing jitter, ae e manifinifi le vaega mitiia (na'o ni nai micrometers), ma e fa'atapula'aina le PDE i le vaega e lata ane i le infrared, ma e na'o le tusa ma le 32% i le 850 nm.

2. SPAD Mafiafia: O lo'o i ai se vaega e mitiia ai le mafiafia e sefulu micrometers. O oloa fa'apisinisi e iai le PDE e tusa ma le 70% i le 780 nm, ae o le sopo'ia o le 80% e matua faigata lava.

3. Faitau tapula'a o le matagaluega: O le SPAD o le thick-junction e mana'omia ai se voltage overbias e sili atu i le 30V e fa'amautinoa ai le maualuga o le avanoa e ono tupu ai se avalanche. E tusa lava pe 68V le voltage quenching i matagaluega masani, e na'o le 75.1% e mafai ona fa'ateleina ai le PDE.

fofo

Fa'aleleia le fausaga semiconductor o le SPAD. Fuafuaga fa'amalamalamaina i tua: E fa'asolosolo ona pala le photons i le silicon. O le fausaga fa'amalamalamaina i tua e fa'amautinoa ai o le tele o photons e mitiia i le vaega mitiia, ma o electrons na gaosia e tuiina i totonu o le vaega o le avalanche. Talu ai ona o le fua faatatau o le ionization o electrons i le silicon e maualuga atu nai lo o pu, o le tuiina o le electron e maua ai le avanoa maualuga o le avalanche. Doping compensation avalanche region: I le fa'aogaina o le fa'agasologa fa'asalalau faifai pea o le boron ma le phosphorus, o le doping papa'u e fa'afetaui e fa'apotopoto ai le fanua eletise i le vaega loloto ma ni fa'aletonu tioata e itiiti ifo, ma fa'aitiitia lelei ai le pisa e pei o le DCR.

2. Matagaluega faitau maualuga le faatinoga. 50V maualuga le malosi o le quenching Suiga vave o le tulaga; Galuega eseese: I le tuufaatasia o faailoilo o le FPGA QUENCHING ma le RESET, e ausia ai le fesuia'iga fetuutuunai i le va o le faagaoioiga saoloto (faaosoina o faailoilo), gating (external GATE drive), ma auala hybrid.

3. Sauniuniga ma afifiina o masini. O le faiga o le SPAD wafer ua fa'aaogaina, fa'atasi ai ma se afifi pepe. O le SPAD ua fa'apipi'i i le AlN carrier substrate ma fa'apipi'i fa'alava i luga o le thermoelectric cooler (TEC), ma o le puleaina o le vevela e ausia e ala i se thermistor. O alava opitika multimode ua fa'atulagaina sa'o ma le ogatotonu o le SPAD e ausia ai le fa'apipi'iina lelei.

4. Fa'atulagaina o le fa'atinoga. Na fa'atinoina le fa'atulagaina e fa'aaoga ai le 785 nm picosecond pulsed laser diode (100 kHz) ma se time-digital converter (TDC, 10 ps resolution).

Aotelega

I le fa'aleleia atili o le fausaga o le SPAD (ma'a'a'a'a'a'a'a, fa'amalamalama i tua, fa'a ...masini su'esu'e photon e tasitekinolosi.