MPD光子計數器優(yōu)勢

發(fā)布日期：2024-04-30      瀏覽次數：464

Micro Photon Devices 的標準產品是單光子計數和計時模塊，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。




除了的檢測技術和能力之外，我們還擁有電子專業(yè)知識、產品工程和生產經驗，可以增強和加速客戶 OEM 設計。




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) 和低內部“噪聲"（即暗計數率 (DCR) 和后脈沖）適用于共焦顯微鏡、熒光、發(fā)光和 TCSPC 等應用。




“SPAD 是一個反向偏置的 pn 結，在遠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記了檢測到的光子的到達時間。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 也有自己的內部噪聲，這是由于即使在沒有照明的情況下也會產生電流脈沖的熱生成效應，稱為暗計數(DC)。這些暗計數 (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。這些載流子被結點處的強電場加速，并可以重新觸發(fā)另一次雪崩，產生與先前雪崩脈沖相關的后脈沖。"




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 60%

 低暗計數，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 在各種應用中表現良好，包括：

 粒度測量

 共焦顯微鏡

 超靈敏熒光

 發(fā)光

 時間相關單光子計數

 單分子檢測

 天文觀測和自適應光學

 光學測距、激光雷達和激光雷達

 量子密碼學與量子光學

 單光子源表征

 集成電路的光學測試