| p-well/DNW单光子雪崩二极管保护环的最小化设计 |
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| 引用本文： | 杨红姣,金湘亮. p-well/DNW单光子雪崩二极管保护环的最小化设计[J]. 红外与毫米波学报, 2018, 37(5): 527-532 |
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| 作者姓名： | 杨红姣 金湘亮 |
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| 作者单位： | 湘潭大学 物理与光电工程学院,湘潭大学 物理与光电工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目） |
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| 摘 要： | 随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小,探测器本身的大小成为进一步缩小CMOS单光子雪崩二极管(SPAD)阵列的障碍。为了进一步缩小SPAD探测器的尺寸,基于0.18 μm CMOS 图像传感器(CIS)工艺对p-well/DNW(deep n-well)SPAD的保护环尺寸进行设计,并制造了不同保护环尺寸的SPAD器件。测试结果表明,保护环尺寸减小到0.4 μm仍然能有效防止器件发生过早边缘击穿(PEB),且保护环尺寸大于0.4 μm的SPAD器件雪崩击穿电压为16 V,并表现出良好的雪崩击穿特性。此外,保护环尺寸对p-well/DNW SPAD器件的暗计数(DCR)和光子探测概率(PDP)影响较小,直径为20 μm的SPAD器件,温度为25 ℃时暗计数率为638 Hz,且波长为530 nm时峰值光子探测概率为16%,具有低的暗计数率特性和宽的光谱响应特性。
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| 关 键 词： | 单光子雪崩二极管(SPAD) 边缘击穿(PEB) 暗计数(DCR) 光子探测概率(PDP) 互补金属氧化物半导体(CMOS) |
| 收稿时间： | 2017-09-26 |
| 修稿时间： | 2018-04-15 |
Minimization design of guard ring size of p-well/DNW single photon avalanche diode |
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| YANG Hong-Jiao and JIN Xiang-Liang. Minimization design of guard ring size of p-well/DNW single photon avalanche diode[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2018, 37(5): 527-532 |
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| Authors: | YANG Hong-Jiao and JIN Xiang-Liang |
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| Affiliation: | School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University,School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | single photon avalanche diode (SPAD) premature edge breakdown (PEB) dark count rate (DCR) photon detection probability (PDP) complementary metal oxide semiconductor (CMOS). |
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