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高邊緣擊穿和擴展光譜的圓形單光子雪崩二極管
金湘亮; 曾朵朵; 彭亞男; 楊紅姣; 蒲華燕; 彭艷; 羅均 湘潭大學物理與光電工程學院; 湖南湘潭411105; 湖南師范大學物理與電子科學學院; 湖南長沙410081; 上海大學機電工程與自動化學院; 上海200444
關鍵詞：邊緣擊穿 暗計數率 光譜擴展
摘要：介紹了一種0. 18μm互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術的新型寬光譜熒光相關譜探測器,其為高邊緣擊穿、擴展光譜和低暗計數率的圓形單光子雪崩二極管(SPAD).該器件由p+/deep n-well結,p-well保護環和多晶硅保護環組成.通過Silvaco TCAD 3D器件仿真,直徑為10μm的圓形p+/deep n-well SPAD器件具有較高邊緣擊穿特性.此外,p+/deep n-well結SPAD比p+/n-well結SPAD具有更長的波長響應和擴展光譜響應范圍.該器件在0. 5 V過量偏壓下,可在490~775 nm波長范圍內實現超過40%的光子探測率.該圓形p+/deep n-well SPAD器件在25℃時具有較好雪崩擊穿為15. 14 V,具有較低暗計數率為638 Hz.
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