SPAD性能指标测试

主要观点总结

文章介绍了SPAD和APD的概念，以及SPAD的工作原理和应用领域。同时，文章还详细阐述了SPAD的性能指标测试方法和关键参数的含义。

关键观点总结

关键观点1: SPAD和APD的定义和工作原理

APD是雪崩光电二极管，是一种光电探测器件。SPAD是工作在盖革模式下的APD，可以探测单个光子，具有高感光灵敏度、高信噪比和皮秒级动态响应等优点。

关键观点2: SPAD的应用领域

SPAD被广泛应用于激光雷达、量子通信、目标探测、荧光光谱分析等领域。

关键观点3: SPAD性能指标测试方法和关键参数的含义

SPAD的性能指标包括反向击穿电压Vbd、暗计数率DCR、光子探测效率PDE、死区时间、后脉冲和后脉冲数、时间抖动等。测试方法主要包括在暗场环境下测试I-V特性、检测暗计数、测试光子探测效率、测量死区时间、检测后脉冲和测量抖动宽度等。

文章预览

来自  飞芯电子公众号 0 1 什么是SPAD？ 介绍SPAD之前，我们先来看看什么是APD？APD，全拼为Avalanche Photon Diode，即雪崩光电二极管，是一种光电探测器件。从器件层面描述，APD本质上是一种工作在反向偏置状态的特殊P-N结，如图1所示。P-N结附近的强电场使得带负电的电子被吸引在N区，带正电的空穴则被吸引在P区，并在 P-N 结交界处形成了耗尽层。在未加反向偏压的状态下，耗尽层中仅有固定在硅（Si）晶格上的正负掺杂离子和 Si 原子，无自由移动的载流子。当在P-N结两端加反向偏压时，随着反向偏压增大，耗尽层中的电场强度和光电流增益就越大。当反向偏压超过 P-N 结 反向击穿电压  V bd 时，称APD工作在盖革模式，此时仅需单个光子就可以触发雪崩，所以工作在盖革模式的APD，又称为 SPAD，如图2所示。一般而言，APD 的典型增益是10-100倍，SPAD理论 ………………………………