Publication

A Low Dark Count p-i-n Diode Based SPAD in CMOS Technology

Edoardo Charbon
2015
Journal Articles

Résumé

In this paper, a novel CMOS single-photon avalanche diode (SPAD) is presented, and the device is designed using a vertical p-i-n diode construction. The p-i-n diode with a wide depletion region enables a low-noise operation. The proposed design achieves dark count rates of 1.5 cps/μm 2 at 11 V excess bias, while the photon detection probability (PDP) is greater than 40% from 460 to 600 nm. Through the operation at very high excess bias voltages, it is possible to reach the PDP compression point where sensitivity to the breakdown voltage is low, thus ensuring high PDP uniformity; this feature makes it, especially, suitable for multimegapixel SPAD arrays.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/74a6c953-5441-48c4-b609-e92f008f8570

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vignette|Différents types de diodes. La diode (du grec di deux, double ; odos voie, chemin) est un composant électronique. C'est un dipôle non linéaire et polarisé (ou non symétrique). Le sens de branchement d'une diode détermine le fonctionnement du circuit électronique dans lequel elle est placée. Sans précision ce mot désigne un dipôle qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens. Ce dipôle est appelé diode de redressement lorsqu'il est utilisé pour réaliser les redresseurs qui permettent de transformer le courant alternatif en courant continu.

Diode Schottky

vignette|250px|Une diode Schottky. 250px|thumb|Symbole de la diode Schottky. 250px|thumb|Diodes Schottky. 250px|thumb|Coupe d'une diode Schottky. Une diode Schottky (nommée d'après le physicien allemand Walter H. Schottky) est une diode qui a un seuil de tension directe très bas et un temps de commutation très court. Ceci permet la détection des signaux HF faibles et hyperfréquences, la rendant utile par exemple en radioastronomie.

Avalanche photodiode

An avalanche photodiode (APD) is a highly sensitive semiconductor photodiode detector that exploits the photoelectric effect to convert light into electricity. From a functional standpoint, they can be regarded as the semiconductor analog of photomultiplier tubes. The avalanche photodiode (APD) was invented by Japanese engineer Jun-ichi Nishizawa in 1952. However, study of avalanche breakdown, microplasma defects in silicon and germanium and the investigation of optical detection using p-n junctions predate this patent.

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