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J-GLOBAL ID：202202288527976169   整理番号：22A0977053

被覆単一光子アバランシェフォトダイオードを用いた光子計数システムの設計と解析【JST・京大機械翻訳】

Design and Analysis of a Photon Counting System Using Covered Single-Photon Avalanche Photodiode

著者 (10件)： Deng Shijie (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Li Xiang (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Morrison Alan (Department of Electrical and Electronic Engineering, University College Cork, Cork, Ireland) ,  Chen Ming (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Deng Hongchang (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Teng Chuanxin (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Liu Houquan (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Xu Ronghui (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Cheng Yu (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China) ,  Yuan Libo (School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, China)
資料名： IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement  (IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement)
巻： 71  ページ： ROMBUNNO.7002409.1-9  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0232A  ISSN： 0018-9456  CODEN： IEIMAO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 標準集積回路(IC)プロセス(0.18Ωμm)に基づく被覆単一光子アバランシェダイオード(SPAD)を用いた光子計数システムを設計し,解析した。SPADは,プロセスの中電圧(MV)ドーピング層を用いて形成される。SPADにおける暗計数率(DCR)を低減するために,同じ構造を有するシェードSPADを,金属層によって覆われ,DCR補正のためにDCRを提供するだけの同じチップ上に作製した。また,シェードSPADによって提供されたこのDCRは,温度,絶縁破壊電圧,およびパルシング確率のようないくつかの他のパラメータのチップ監視の実時間にも使用できる。実験結果は,開発したSPADが450から850nmまで可視光を検出でき,35%のピーク光子検出確率(PDP)が16Vのバイアス電圧(過剰電圧3V)で550nm付近で達成されたことを示した。176psのタイミングジッタを3Vの過剰電圧で測定した。テストしたSPADのDCRは,DCR補正なしで3Vの過剰バイアス電圧で1Vと14.62cps/μm2の過剰バイアス電圧で,約1.38cps/μm2であった。また,DCR補正を適用したとき,DCR(バックグラウンドノイズ)の85%以上の削減が達成でき,その結果,DCRが1.68cps/μm2のDCRが3Vの過剰バイアス電圧で達成されることを示した。遮光したSPADのDCRを監視することにより,チップSPADの絶縁破壊電圧と温度を測定した。チップ上のSPAD間のシェードSPADと漏話確率(CTP)を用いたパルシング確率モニタリングの潜在的有用性を解析した。さらに,SPAD性能に及ぼすプロセス変動の影響を,同じSPADを有する10チップを試験することによって研究し,そして,SPADアレイにおけるプロセス変動を軽減するための潜在的方法を提案した。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *光子 ,  集積回路 ,  電圧 ,  *被覆 ,  *光子計数 ,  ドーピング ,  漏話 ,  可視光 ,  *アバランシェフォトダイオード
準シソーラス用語： *単一光子 ,  バイアス電圧 ,  絶縁破壊電圧 ,  タイミングジッタ ,  単一光子アバランシェダイオード ,  暗計数率 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 送電  (NB05030G) ,  電流,電圧,電荷の計測法・機器  (AD07020C) ,  変成機器一般  (NB08010F) ,  Josephson接合・素子  (BM04043E)

タイトルに関連する用語 (5件)： 単一光子 ,  アバランシェフォトダイオード ,  光子計数 ,  設計 ,  解析