| 高性能单光子雪崩二极管在180 nm CMOS工艺中的设计与实现 |
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| 引用本文： | 金湘亮,曹灿,杨红姣.高性能单光子雪崩二极管在180 nm CMOS工艺中的设计与实现[J].红外与毫米波学报,2018,37(1):30-35. |
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| 作者姓名： | 金湘亮 曹灿 杨红姣 |
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| 作者单位： | 湘潭大学物理与光电工程学院、湖南省微光电与系统集成实验室,湘潭大学物理与光电工程学院、湖南省微光电与系统集成实验室,湘潭大学物理与光电工程学院、湖南省微光电与系统集成实验室 |
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| 基金项目： | 这项工作是在中国国家自然科学基金重点项目（批准号NO.61233010），由中国国家自然科学基金（批准号NO.61774129和No.61704145）和湖南省自然科学杰出青年基金（2015JJ1014）支持下进行的。 |
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| 摘 要： | 为了实现大阵列电路集成，文中设计和实现了一种能与主动淬火电路集成的宽光谱范围和快速的单光子雪崩二极管(SPAD)芯片.一个精确的单光子雪崩二极管电路模型模拟了其在盖革模式下的静态和动态行为.该有源区直径为8 μm的单光子雪崩二极管器件是基于上海宏利GSMC 180 nm CMOS图像传感器(CIS)技术实现的.由于采用有效的器件结构，其击穿电压是15.2 V，淬灭时间是7.9 ns.此外，该器件实现了宽的光谱灵敏度，其在低过电压下的光子探测概率(PDP)从470 nm到680 nm光波长段最高可达15.7%.并且它在室温下的暗计数率相当低.
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| 关 键 词： | 单光子雪崩二极管 盖革模式 CMOS图像传感器技术 宽光谱范围 |
| 收稿时间： | 2017/6/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/9/26 0:00:00 |
Design and implementation of high performance single-photon avalanche diode in 180 nm CMOS technology |
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| JIN Xiang-Liang,CAO Can and YANG Hong-Jiao.Design and implementation of high performance single-photon avalanche diode in 180 nm CMOS technology[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2018,37(1):30-35. |
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| Authors: | JIN Xiang-Liang CAO Can and YANG Hong-Jiao |
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| Affiliation: | School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University,Hunan Engineering Laboratory for Microelectronics, Optoelectronics and System on a Chip,School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University,Hunan Engineering Laboratory for Microelectronics, Optoelectronics and System on a Chip and School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University,Hunan Engineering Laboratory for Microelectronics, Optoelectronics and System on a Chip |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SPAD Geiger mode CIS technology wide spectral range |
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