Sawir-qaade-hal-sawir ah ayaa jabiyay 80% ciribtirka hufnaanta

Sawir-qaade hal-sawir ahwaxay jebiyeen 80% ciribtirka hufnaanta

Hal sawirsawirqaadeWaxaa si weyn loogu isticmaalaa goobaha quantum photonics iyo sawir-qaadista hal-sawir ah sababtoo ah faa'iidooyinkooda isku dhafan iyo kuwa jaban, laakiin waxay la kulmaan cilad farsamo ee soo socota.

Xaddidaadaha farsamada ee hadda jira

1.CMOS iyo SPAD-dhuuban-dhuuban: Inkasta oo ay leeyihiin is-dhexgalka sare iyo jitter-waqti-yar, lakabka nuugista ayaa khafiif ah (dhowr micrometers), PDE waxay ku xaddidan tahay gobolka u dhow-infrared, oo leh kaliya 32% at 850 nm.

2. SPAD-dabiiciga ah: Waxay ka kooban tahay lakabka nuugista ee dhumucda tobanaan micrometers. Alaabooyinka ganacsigu waxay leeyihiin PDE qiyaastii 70% at 780 nm, laakiin jabinta ilaa 80% waa mid aad u adag.

3. Akhri xaddidaadaha wareegga: Isgoysyada dhumucda leh ee SPAD waxay u baahan tahay danab ka sarreeya 30V si loo hubiyo suurtogalnimada barafku. Xataa iyadoo korantada deminta 68V ee wareegyada dhaqanka, PDE kaliya waxaa lagu kordhin karaa 75.1%.

Xalka

Wanaaji qaabdhismeedka semiconductor ee SPAD. Naqshad gadaal u iftiimaysa: Sawir-qaadayaasha shilka ah ayaa si xad dhaaf ah ugu qudhuntay silikoon. Qaab dhismeedka dib u iftiimay waxay hubisaa in inta badan photons ay nuugaan lakabka nuugista, iyo elektaroonnada la soo saaray ayaa lagu duraa gobolka avalanche. Sababtoo ah heerka ionization ee elektarooniga ah ee silikoon ayaa ka sarreeya kan godadka, cirbadaha elektarooniga ah ayaa bixiya suurtogalnimada sare ee baraf. Magdhawga Doping avalanche: Adigoo isticmaalaya habka faafinta joogtada ah ee boron iyo fosfooraska, doping-ga-gacmeedka ayaa magdhow loo bixiyaa si loo xoojiyo beerta korantada ee gobolka qoto dheer oo leh cillado crystals oo yar, si wax ku ool ah u yareeya buuqa sida DCR.

2. Wareegga akhrinta waxqabadka sare. Baaxadda sare ee 50V deminta kala-guurka degdegga ah ee gobolka; Hawlaha kala duwan: Marka la isku daro kontoroolka FPGA QUENCHING iyo calaamadaha dib u soo celinta, beddelka dabacsan ee u dhexeeya hawlgalka bilaashka ah (kiciyaha isha), gating (dibada GATE drive), iyo hababka isku-dhafka ah ayaa la gaaray.

3. Diyaarinta qalabka iyo baakadaha. Habka waferka ee SPAD waa la qaatay, oo leh xirmo balanbaalis ah. SPAD waxay ku xidhan tahay substrate side AlN oo si toosan loogu rakibay qaboojiyaha kulaylaha (TEC), iyo xakamaynta heerkulka waxaa lagu gaaraa heerkulbeeye. Fiilooyinka indhaha ee Multimode ayaa si sax ah ula jaan qaadaya xarunta SPAD si loo gaaro isku xirnaan hufan.

4. Habaynta waxqabadka. Qalabaynta waxaa lagu fuliyay iyadoo la adeegsanayo 785 nm picosecond pulsed laser diode (100 kHz) iyo beddele-waqti-dijital ah (TDC, 10 ps xallinta).

Soo koobid

Iyada oo la wanaajinayo qaab dhismeedka SPAD (isgoysyada dhumucda, dhabarka-iftiin, magdhowga doping) iyo cusboonaysiinta wareegga 50 V ee deminta, daraasaddan ayaa si guul leh u riixday PDE ee qalabka-sawir-kaliya-ku-saleysan ee dhererka cusub ee 84.4%. Marka la barbar dhigo alaabada ganacsiga, waxqabadkeeda dhamaystiran ayaa si weyn loo wanaajiyey, iyadoo siinaya xalal wax ku ool ah codsiyada sida isgaarsiinta quantum, xisaabinta tirada, iyo sawir-qaadista sare ee u baahan hawl-qabad ultra-sare leh iyo hawlgal dabacsan. Shaqadani waxay aasaas adag u dhigtay horumarinta dheeraadka ah ee ku salaysan silikoonqalab sawir-qaade ahfarsamada.