MPD光子計數(shù)器優(yōu)勢

發(fā)布日期：2024-04-30      瀏覽次數(shù)：1998

Micro Photon Devices 的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品是單光子計數(shù)和計時模塊，盡管最近 MPD 也開始開發(fā)和制造電子儀器，通常是我們的光子探測器模塊的使用概要。




除了的檢測技術(shù)和能力之外，我們還擁有電子專業(yè)知識、產(chǎn)品工程和生產(chǎn)經(jīng)驗，可以增強和加速客戶 OEM 設(shè)計。




MPD 在 SPAD 器件制造和門控/自由運行有源猝滅電子器件方面擁有深入的專業(yè)知識，這使得該公司能夠開發(fā)和銷售全系列的單光子雪崩二極管 (SPAD)。這些獨立模塊可滿足低至單光子水平的低光級分析檢測需求，具有高光子檢測效率 (PDE) 和低內(nèi)部“噪聲"（即暗計數(shù)率 (DCR) 和后脈沖）適用于共焦顯微鏡、熒光、發(fā)光和 TCSPC 等應(yīng)用。




“SPAD 是一個反向偏置的 pn 結(jié)，在遠(yuǎn)高于擊穿電壓的外加電壓下工作。這意味著耗盡區(qū)中的電場非常高，能夠觸發(fā)雪崩倍增過程并自我維持電流僅產(chǎn)生一對電子-空穴對后流動，例如由于單個光子的吸收。




一旦產(chǎn)生光子雪崩，電流就會以納秒或亞納秒的上升時間迅速上升到毫安范圍內(nèi)的宏觀穩(wěn)定水平，這可以很容易地辨別。如果主載流子是光生的，則雪崩脈沖的前沿標(biāo)記了檢測到的光子的到達(dá)時間。觸發(fā)雪崩后，電流繼續(xù)流動，直到通過將偏置電壓降低至擊穿電壓或更低來猝滅雪崩。然后恢復(fù)偏置電壓以檢測另一個光子。此操作需要合適的電路，通常稱為淬火電路。由于與蓋革-彌勒探測器的行為相似，SPAD 被稱為在“蓋革模式"下工作。




與任何其他傳感器一樣，SPAD 也有自己的內(nèi)部噪聲，這是由于即使在沒有照明的情況下也會產(chǎn)生電流脈沖的熱生成效應(yīng)，稱為暗計數(shù)(DC)。這些暗計數(shù) (DCR) 的速率隨著溫度和過電壓的升高而增加。稱為后脈沖的次級噪聲源可以極大地提高總暗計數(shù)率。這是由雪崩形成期間捕獲的載流子隨后被釋放引起的。這些載流子被結(jié)點處的強電場加速，并可以重新觸發(fā)另一次雪崩，產(chǎn)生與先前雪崩脈沖相關(guān)的后脈沖。"




MPD SPAD 提供市場的光子檢測性能：




 極低的定時分辨率，低至十分之幾皮秒

 高光子探測效率，高達(dá) 60%

 低暗計數(shù)，低至 1cps

 低后脈沖，低至 0.1%

 探測器活動區(qū)域上的特性均勻性

我們的光子探測器涵蓋從近紅外一直到近紫外的電磁頻譜。




MPD 的 SPAD 在各種應(yīng)用中表現(xiàn)良好，包括：

 粒度測量

 共焦顯微鏡

 超靈敏熒光

 發(fā)光

 時間相關(guān)單光子計數(shù)

 單分子檢測

 天文觀測和自適應(yīng)光學(xué)

 光學(xué)測距、激光雷達(dá)和激光雷達(dá)

 量子密碼學(xué)與量子光學(xué)

 單光子源表征

 集成電路的光學(xué)測試