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氧化镓雪崩光电探测器的研究进展
1
作者 邵双尧 杨烁 +2 位作者 冯华钰 贾志泰 陶绪堂 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期276-289,共14页
微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁... 微弱紫外光的探测在导弹跟踪、火焰警告、安全通信、环境监测和其他关键应用中备受关注。雪崩光电探测器(APD)具有轻便、低功耗、高量子效率和单片集成等优点,是紫外探测领域的重要研究方向。近年来,宽禁带和超宽禁带半导体材料因其禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、热导率高和化学稳定性好等性能,被视为紫外APD设计的理想材料。从现有报道来看,相比于GaN和SiC材料,Ga_(2)O_(3)具有更大的禁带宽度、更高的击穿场强、更高的巴利加优值和更短的吸收截止边等突出优点,是一类值得关注的新材料。Ga_(2)O_(3)基APD以超宽带隙、高击穿电场、可控增益、优异热稳定性等优势,具有高响应度和高内部增益等性能,正在成为该领域的热点。本文综述了Ga_(2)O_(3)基APD的研究进展,分别对APD的器件结构、性能、发展历程与研究改进等进行介绍。 展开更多
关键词 雪崩光电探测器 紫外探测 宽禁带半导体 氧化镓 雪崩增益
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碲镉汞雪崩光电探测器的发展与展望
2
作者 管崇尚 邢伟荣 +4 位作者 周睿 李震 姜梦佳 王丹 折伟林 《红外》 2025年第1期1-15,共15页
通过对现有的几类主流碲镉汞(HgCdTe)雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)器件进行梳理,简要总结了目前国际上主流的APD器件发展路线,并分析了包括PIN、高密度垂直集成光电二极管(High-Density Vertically Integrated Photodiode,... 通过对现有的几类主流碲镉汞(HgCdTe)雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)器件进行梳理,简要总结了目前国际上主流的APD器件发展路线,并分析了包括PIN、高密度垂直集成光电二极管(High-Density Vertically Integrated Photodiode,HDVIP)和吸收--倍增分离(Separated Absorption and Multiplication,SAM)型器件在内的主要APD器件的结构与性能特点。通过对比不同技术路线的器件优化思路和性能特点,对相关器件的持续发展进行了展望。目前SAM型器件是主流APD器件中暗电流抑制和高温工作性能最好的结构,能够实现高增益条件下的高灵敏度探测。这也为相关器件工艺的发展开辟了新方向。 展开更多
关键词 碲镉汞 雪崩 增益 噪声
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融合机器学习与动态模型优化的雪崩预测及防治策略
3
作者 金永超 王志坚 +3 位作者 贾慧爽 杜云天 胡鑫婷 陈学斌 《应用科学学报》 北大核心 2025年第1期35-50,共16页
爆破是防止雪崩的有效方法,但合适的爆破时间、爆破位置和爆破能量很难确定。本文首先收集、爬取了关于雪崩的指标数据,并对数据进行预处理。然后对数据进行探索性数据分析,重点分析时间与雪崩发生的关系,发现雪崩具有明显的季节性。以... 爆破是防止雪崩的有效方法,但合适的爆破时间、爆破位置和爆破能量很难确定。本文首先收集、爬取了关于雪崩的指标数据,并对数据进行预处理。然后对数据进行探索性数据分析,重点分析时间与雪崩发生的关系,发现雪崩具有明显的季节性。以数据的80%为训练集,20%为测试集,建立支持向量机、随机森林和感知器神经网络模型,并利用贝叶斯优化算法对模型进行参数寻优,结果显示感知器神经网络的准确率最高。最后根据损失度对3个模型进行集成,对3个集成策略进行对比,结果显示SVM-RF-MLP模型的准确率最高为0.952。此后,建立基础的爆破能量模型,考虑山体高度、雪层密度随时间的变化,再基于历史数据寻找雪层稳定性的分布规律,构建动态雪崩稳定性爆破能量模型。通过对数据进行模拟验证以及对其进行三维山体可视化分析,获得最佳的爆破时机、爆破位置和爆破能量。 展开更多
关键词 贝叶斯优化算法 SVM-RF-MLP模型 动态雪崩稳定性爆破能量模型
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基极触发的雪崩晶体管导通机理 被引量：1
4
作者 王欢 乔汉青 +4 位作者 程骏 胡龙 李昕 王翔宇 方旭 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期432-441,共10页
为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极... 为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极触发电压为2.4 V时,仿真和实验获得的脉冲上升时间分别为2.4 ns、2.5 ns,半高宽(FWHM)分别为6.2 ns、5.8 ns,仿真和实验结果基本一致。研究结果表明:高触发脉冲电压幅值会加速晶体管内部电场的重建过程,从而缩短延迟时间,提高晶体管响应速度;负载阻抗会影响器件导通通道尺寸,负载阻抗减小时,电流密度提升,器件通过缩窄通道来提高通道内电流密度,宏观导通电阻降低。 展开更多
关键词 雪崩晶体管 超宽带(UWB)脉冲 雪崩击穿 碰撞电离 物理参数模型
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国内外雪崩试验、流变模型与动力模拟进展综述
5
作者 徐小蓉 田园诗 +2 位作者 孙其诚 孙玉科 张尚弘 《力学与实践》 2024年第5期907-918,共12页
高海拔地区水电建设面临雪崩、冰崩等地质灾害的挑战。本文以雪崩为研究对象,阐述关于雪崩试验技术、流变模型及动力学数值模拟的研究进展。国内外通过开展全尺寸雪崩试验或缩尺雪槽试验,结合先进测量技术积累雪崩案例数据;雪崩常被视... 高海拔地区水电建设面临雪崩、冰崩等地质灾害的挑战。本文以雪崩为研究对象,阐述关于雪崩试验技术、流变模型及动力学数值模拟的研究进展。国内外通过开展全尺寸雪崩试验或缩尺雪槽试验,结合先进测量技术积累雪崩案例数据;雪崩常被视作复杂流体或颗粒流,采用Voellmy双参数模型、多孔黏弹塑性模型、颗粒流流变模型等描述其流变行为;基于流体动力学和基于连续介质力学的雪崩动态模拟已逐步发展成熟。该研究可为雪崩运动路径的科学预测与灾害风险评估奠定基础。 展开更多
关键词 雪崩灾害 高海拔水电建设 雪崩动力学 雪崩流动试验 流变模型
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综合多因素影响的雪崩风险评估与预防模型研究
6
作者 余浩 杨阳光 《黑龙江科学》 2024年第20期30-34,共5页
雪崩是高山地区常见的自然灾害之一,对人类活动和环境造成了严重威胁。为了科学评估雪崩风险、建立雪崩预防模型、改进小型雪崩预防策略,采取综合研究方法,通过文献查找和数据收集全面了解雪崩发生的影响因素,收集了气象、地形、树木年... 雪崩是高山地区常见的自然灾害之一,对人类活动和环境造成了严重威胁。为了科学评估雪崩风险、建立雪崩预防模型、改进小型雪崩预防策略,采取综合研究方法,通过文献查找和数据收集全面了解雪崩发生的影响因素,收集了气象、地形、树木年轮等多维数据,通过数据可视化分析揭示雪崩频率、规模和发生概率之间的潜在规律,建立了雪崩风险评估和雪崩预防基础模型,对雪崩风险进行全面评估。为了进一步提高雪崩预防效果,针对小型雪崩进行地形分析,进行小型雪崩预防模型的改进,通过引入适当时机、放置位置和爆破物威力等新增影响因子,综合考虑多重因素对雪崩的影响。通过实际观测数据和模拟数据对模型进行验证,确保了模型的可靠性和预测准确性。此研究可为雪崩风险评估和预防提供科学依据,为相关地区的防灾减灾工作提供有力支持。 展开更多
关键词 雪崩风险评估 雪崩预防 数据可视化 小型雪崩 影响因子
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碲镉汞PIN结构雪崩器件的I区材料晶体质量研究
7
作者 沈川 张竞 +5 位作者 杨辽 郭慧君 谢浩 周梅华 陈路 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期174-178,共5页
本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体... 本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体质量。研究发现,现有优化工艺下雪崩区域的晶体质量良好,拟合材料的SRH寿命最好能达到20.7μs,可达到原生材料SRH寿命的相当水平,满足高质量中波碲镉汞雪崩器件的研制要求。同时,我们以获得的雪崩区域SRH寿命为基础,对HgCdTe APD结构器件进行相应2维数值模拟,获得理论最优的暗电流密度8.7×10^(-10) A/cm^(2)。 展开更多
关键词 碲镉汞 雪崩器件 少子寿命 暗电流
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宽波段响应硅雪崩光电探测器研究
8
作者 彭红玲 卫家奇 +6 位作者 宋春旭 王天财 曹澎 陈剑 邓杰 ZHUANG Qian-Dong 郑婉华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期464-471,共8页
本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽... 本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收。模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域。 展开更多
关键词 硅雪崩光电探测器 宽波段响应探测器 紫外增强 近红外增强
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基于UIS测试的Si/SiC级联器件雪崩特性分析
9
作者 周郁明 王倩 +1 位作者 张秋生 刘航志 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期113-121,131,共10页
与机械式断路器相比,使用半导体功率器件构成的直流固态断路器在响应时间方面有较大的优势。由低压硅金属—氧化物—半导体场效应晶体管(Si MOSFET)和高压碳化硅结型场效应晶体管(SiC JFET)构成的Si/SiC级联型器件具有优异的开断特性。... 与机械式断路器相比,使用半导体功率器件构成的直流固态断路器在响应时间方面有较大的优势。由低压硅金属—氧化物—半导体场效应晶体管(Si MOSFET)和高压碳化硅结型场效应晶体管(SiC JFET)构成的Si/SiC级联型器件具有优异的开断特性。半导体功率器件可靠性一直是直流固态断路器所关注的焦点问题,非箝位感性负载开关(unclamped inductive switching,UIS)测试是评估半导体功率器件可靠性的重要方法。文中通过实验和仿真的方式分析了Si/SiC级联器件在非箝位感性负载开关过程的雪崩特性。首先,通过增加器件导通时间得到了不同负载电流下的雪崩特性,结果表明,随着导通时间的增加,Si/SiC级联器件在雪崩期间出现了雪崩电压下降的异常特性。随后,通过分立式Si/SiC级联器件进行UIS测试,发现异常特性是由于SiC JFET在雪崩期间出现导通而形成的。最后,通过Si/SiC级联器件的三维电—热耦合仿真,结果表明雪崩期间SiC JFET芯片栅极铝金属层和键合线温度升高,导致SiC JFET栅极等效电阻增加,最终使得SiC JFET在雪崩期间出现导通。 展开更多
关键词 固态断路器 Si/SiC级联器件 雪崩特性 电—热耦合仿真
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IGBT动态雪崩失效机理仿真分析
10
作者 关艳霞 刘亭 +2 位作者 刘勇 邓杰 王卉如 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期133-139,共7页
IGBT在关断过程中所发生的动态雪崩现象是导致其失效的重要原因之一。为研究IGBT动态雪崩失效机理,利用Silvaco软件对其进行仿真分析。通过对动态雪崩击穿机制、电流密度分布和温度分布的仿真分析,得出动态雪崩可以产生移动的电流丝和... IGBT在关断过程中所发生的动态雪崩现象是导致其失效的重要原因之一。为研究IGBT动态雪崩失效机理,利用Silvaco软件对其进行仿真分析。通过对动态雪崩击穿机制、电流密度分布和温度分布的仿真分析,得出动态雪崩可以产生移动的电流丝和移动十分缓慢或固定不动的“死丝”。引起器件失效的是动态雪崩形成的死丝,死丝会导致IGBT内局部温度的急剧增加,最终因局部温度过高烧毁器件导致IGBT的失效。在此基础上分析了死丝产生的原因并进一步提出防止IGBT动态雪崩失效的具体措施。 展开更多
关键词 IGBT 动态雪崩 失效机理 温度 电场
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捍卫语言的多样性——论《雪崩》辩护巴别事件的启示
11
作者 程广云 卫莹莹 《广州大学学报（社会科学版）》 CSSCI 2024年第5期87-94,共8页
尼尔·斯蒂芬森科幻小说《雪崩》的主题是为巴别/信息启示录事件作辩护。巴别/信息启示录事件就是上帝变乱人类语言。数字时代的人文危机表现在本体论、认识论和语言学三个方面,前两个方面可以归结为最后一个方面。今天,人类一方面... 尼尔·斯蒂芬森科幻小说《雪崩》的主题是为巴别/信息启示录事件作辩护。巴别/信息启示录事件就是上帝变乱人类语言。数字时代的人文危机表现在本体论、认识论和语言学三个方面,前两个方面可以归结为最后一个方面。今天,人类一方面通过理想(人工)语言尤其是数学语言支配科学,另一方面则追求日常(自然)语言统一。数字时代加速了人类语言统一的进程,重建巴别塔已成定势。捍卫人文知识的关键在于捍卫日常语言。捍卫语言的多样性,就是捍卫思想的多样性和文化的多样性。这就是所谓巴别/信息启示录事件所给予我们的启示。 展开更多
关键词 《雪崩》 巴别/信息启示录事件 数字人文
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雪崩管Marx电路波形振荡影响因素分析
12
作者 赵维 胡学溢 +2 位作者 陈煜青 成真伯 燕有杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期166-172,共7页
基于雪崩晶体管的Marx电路常用于产生高压纳秒脉冲,输出波形通常具有前沿时间百ps量级、指数型放电后沿、kV级输出电压等特征。然而这种电路结构的典型输出波形后沿通常存在振荡或畸变;Marx电路的储能电容较大时,波形前沿还会出现尖峰振... 基于雪崩晶体管的Marx电路常用于产生高压纳秒脉冲,输出波形通常具有前沿时间百ps量级、指数型放电后沿、kV级输出电压等特征。然而这种电路结构的典型输出波形后沿通常存在振荡或畸变;Marx电路的储能电容较大时,波形前沿还会出现尖峰振荡;已有研究对此关注较少或将其归因于电路杂散参数、阻抗匹配的影响。从雪崩晶体管动态导通过程的角度进行了仿真分析,并对储能电容取值、Marx电路级数、充电电压等因素的影响开展了实验研究。结果表明,雪崩晶体管自身过压导通状态是引起波形振荡的关键因素;储能电容越大、Marx级数越低、充电电压越小,则振荡的现象越明显,振荡幅值甚至能够高于晶体管雪崩击穿形成的快前沿尖峰,此时快前沿尖峰即体现为波形前沿上的振荡。通过调整Marx电路储能电容大小、优化微带线结构等方式可改善输出波形振荡。 展开更多
关键词 雪崩晶体管 MARX电路 波形振荡 雪崩击穿 纳秒脉冲
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Blowfish加密算法的雪崩效应研究
13
作者 李莹 谌玉霞 《电脑知识与技术》 2024年第36期90-92,共3页
文章旨在研究Blowfish加密算法的雪崩效应,通过算法原理分析及程序模拟计算,论证了Blowfish算法具有良好的雪崩效应,为其在信息安全领域的应用提供了理论支撑。
关键词 BLOWFISH算法 信息安全 密码学 雪崩效应
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中国天山雪崩灾害调查分析 被引量：6
14
作者 杨金明 张旭 +1 位作者 毛炜峄 何清 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期188-197,共10页
雪崩是极具灾难性的山地自然灾害,严重威胁着人民生命财产安全和社会发展。然而,当前的雪崩防治能力和构建人与自然和谐共存格局之间的矛盾依旧突出。提高防灾减灾基础需弄清区域孕灾环境和本底数据。因此,利用现场踏勘和访问方法在中... 雪崩是极具灾难性的山地自然灾害,严重威胁着人民生命财产安全和社会发展。然而,当前的雪崩防治能力和构建人与自然和谐共存格局之间的矛盾依旧突出。提高防灾减灾基础需弄清区域孕灾环境和本底数据。因此,利用现场踏勘和访问方法在中国天山开展了雪崩灾害调查工作。结果证实天山山区的雪崩类型多为沟槽型、坡面型和湿雪崩,大小以小型、中型和大型雪崩为主,形态呈舌形且表面粗糙。在空间上主要分布在那拉提镇、巩乃斯镇、尼勒克县、果子沟和独库公路沿线。时间上,在1-2月频发,3-4月有所减少,5-9月极少发生,10-12月偶发小型雪崩。地形地貌、雪情和气象条件是典型的孕灾环境。其中,地形和风力作用是引发沟槽型雪崩的关键。地形和积雪量是坡面型雪崩的主导诱因。气温变化导致雪层中变质作用猛烈是诱发湿雪崩的主要因素。其次,调查发现天山雪崩灾害现状较为严峻。G218沿线仅16 km内发生雪崩124处,最大抛程234.00 m。G217阿库线50 km内雪崩多达2 102处,最大抛程692.42 m。同时,对多年降水和最大积雪深度数据的分析表明雪崩发展趋势不容乐观。另外,现有的雪崩灾害管理基础较为薄弱不足以应对气候变化背景下灾情复杂多变的形势。本年度的调查分析呈现了中国天山雪崩的严峻现状并揭示了其特点、成因和发展趋势,在提高雪崩防灾减灾和救灾能力方面具有重要的借鉴价值。 展开更多
关键词 中国天山 雪崩 孕灾环境 雪崩风险 雪崩防治
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天山雪崩动力学研究新进展 被引量：4
15
作者 仇家琪 徐俊荣 +4 位作者 姜逢清 黄立度 阿部修 佐藤笃司 纳口恭明 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 1997年第1期1-8,共8页
中日合作雪崩动力学研究在我国天山西部进行。结果表明，雪崩前锋速度7．1m／s，雪崩冲击力是雪崩雪高度的函数，其最大冲击力为88．7kPa，出现在雪崩雪1．45m高度。雪崩雪分为两层：上层为雪云，下层为密雪流。密雪流表面呈现下倾形态... 中日合作雪崩动力学研究在我国天山西部进行。结果表明，雪崩前锋速度7．1m／s，雪崩冲击力是雪崩雪高度的函数，其最大冲击力为88．7kPa，出现在雪崩雪1．45m高度。雪崩雪分为两层：上层为雪云，下层为密雪流。密雪流表面呈现下倾形态向下运动。 展开更多
关键词 天山 雪崩 动力学 雪崩速度 雪崩冲击力
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雪崩晶体管电压斜坡触发模式下终端失效机理研究 被引量：1
16
作者 温凯俊 梁琳 陈晗 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期220-226,共7页
随着超宽带脉冲信号系统在新能源汽车智能化感知技术等许多重要领域的应用,高幅值、快前沿脉冲源的研发得到了广泛研究。针对纳秒级前沿脉冲对超快功率半导体开关的需求,进行了雪崩晶体管在电压斜坡触发模式下终端失效机理的研究。利用... 随着超宽带脉冲信号系统在新能源汽车智能化感知技术等许多重要领域的应用,高幅值、快前沿脉冲源的研发得到了广泛研究。针对纳秒级前沿脉冲对超快功率半导体开关的需求,进行了雪崩晶体管在电压斜坡触发模式下终端失效机理的研究。利用仿真模型的静态特性与器件样品进行对比分析,测试了器件样品的动态开通特性。在成功得到纳秒级开通速度器件的基础上,对器件在电压斜坡触发模式下出现的失效现象进行了分析。 展开更多
关键词 雪崩晶体管 二次击穿 半导体器件建模 MARX电路 失效分析
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室温下高探测效率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管
17
作者 祁雨菲 王文娟 +5 位作者 孙京华 武文 梁焰 曲会丹 周敏 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-6,共6页
描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲... 描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%。此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 暗计数率 光子探测效率 后脉冲概率
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532nm硅基单光子雪崩管制备及其电压调控效应
18
作者 李喆 郝昕 +1 位作者 王江 邓世杰 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期17-23,共7页
硅基单光子雪崩管具备体积小、功耗低、暗计数低、可见光波段量子效率高、探测灵敏度达单光子量级等优势,在交通、医疗和军事等领域有重要应用前景.然而,平面结构硅基单光子雪崩管的暗计数率和可见光-近红外波段单光子探测率仍需提升,... 硅基单光子雪崩管具备体积小、功耗低、暗计数低、可见光波段量子效率高、探测灵敏度达单光子量级等优势,在交通、医疗和军事等领域有重要应用前景.然而,平面结构硅基单光子雪崩管的暗计数率和可见光-近红外波段单光子探测率仍需提升,掺杂工艺对器件电学特性影响仍较模糊.本文设计并制备了一款可见光-近红外波段具备单光子级探测能力的硅基盖革模式雪崩二极管,雪崩电压为38.1 V,在过偏2.4 V处暗计数率为200 Hz,且532 nm单光子探测效率达到10.56%、850 nm单光子探测效率为6.49%,并通过工艺参数调节实现器件击穿电压调控,调制范围覆盖30~40 V.该器件具备良好的工程应用前景,其光电性能调制效果能进一步应用于硅基盖革管的商业化制造. 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 单光子探测 盖革模式 硅 可见光 近红外
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电场调控增强型背照式单光子雪崩二极管
19
作者 李聪 王哲 +8 位作者 杨旭 田娜 冯鹏 窦润江 于双铭 刘剑 吴南健 李传波 刘力源 《集成电路与嵌入式系统》 2024年第10期1-8,共8页
本研究利用搭建的仿真设计平台开发了一款电场调控增强型背照式单光子雪崩二极管(SPAD)器件,通过调控SPAD雪崩区电场,进一步提升了背照式器件的光子探测效率,降低了暗计数率。仿真结果表明,本研究设计的SPAD在水平和垂直电场的协同作用... 本研究利用搭建的仿真设计平台开发了一款电场调控增强型背照式单光子雪崩二极管(SPAD)器件,通过调控SPAD雪崩区电场,进一步提升了背照式器件的光子探测效率,降低了暗计数率。仿真结果表明,本研究设计的SPAD在水平和垂直电场的协同作用下,有效提高了电子倍增效率,峰值探测效率达到50.1%,在过偏压为3 V时,暗计数率降低至764 Hz。本文对比分析了不同耗尽层厚度和P-Well半径对电场调控增强型背照式SPAD器件性能的影响,并确定了最优结构尺寸。研究结果为基于SPAD的高精度光电探测应用提供了新的技术途径,为SPAD器件在科学研究和工业应用中的进一步发展奠定了基础。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 背照式 光子探测效率 暗计数率 电场调控 器件仿真
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基于单光子雪崩二极管的成像技术综述
20
作者 王哲 田娜 +6 位作者 杨旭 冯鹏 窦润江 于双铭 刘剑 吴南健 刘力源 《集成电路与嵌入式系统》 2024年第5期10-25,共16页
单光子成像技术涉及半导体工艺、光电器件以及集成电路设计等多个方面,基于单光子雪崩二极管的成像技术具有高动态二维灰度成像、高精度三维成像和荧光寿命成像能力,在安防监控、自动驾驶和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。伴随着半... 单光子成像技术涉及半导体工艺、光电器件以及集成电路设计等多个方面,基于单光子雪崩二极管的成像技术具有高动态二维灰度成像、高精度三维成像和荧光寿命成像能力,在安防监控、自动驾驶和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。伴随着半导体工艺技术的飞速发展,单光子成像技术有望成为应用广泛的下一代视觉感知技术。本文对基于单光子雪崩二极管的成像技术进行了系统的介绍,包括单光子雪崩二极管器件、单光子成像涉及的关键电路以及二维灰度和时间分辨单光子图像传感器的最新研究进展。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 CMOS图像传感器 单光子成像 三维成像 荧光寿命成像
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