盖革雪崩光电二极管探测器的淬火与恢复集成电路设计
文献类型：学位论文
| 作者 | 周扬 |
| 答辩日期 | 2010-05-27 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈永平 |
| 关键词 | 单光子探测 盖革模式雪崩二极管 淬火与恢复集成电路 Eda模型 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 目前高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星系统成为世界各国竞相发展的重点，尤其是采用单光子探测器的主动遥感技术，通过对极其微弱目标信号的探测和高时间分辨实现三维成像，已成为遥感技术发展的新领域。因此单光子探测器尤其是多元阵列的单光子探测器的研究已越来越重要。由于与传统探测器的工作模式有很大差异，盖革模式雪崩二极管单光子探测器的信号读出与处理需要采用全新的技术，与多元阵列单光子探测器配套的信号读出与处理电路成为成像器件研制的关键技术之一。 本文的目的即是开展盖革雪崩二极管探测器淬火与恢复集成电路的研究，为以后研制基于G-APD阵列的单光子3-D成像器件打好基础。文章对单光子探测技术的国内外发展现状做了调研分析，论述了盖革模式雪崩二极管探测器的工作原理和工作方式，建立了可用于MOS集成电路设计仿真的盖革模式雪崩二极管的EDA模型。在此基础上，采用0.5um双层多晶硅，三层金属CMOS工艺，研制了被动淬火、主动淬火、被动淬火与主动恢复、主动淬火快速恢复等4种不同淬火恢复模式的盖革模式雪崩二极管CMOS集成电路，并分别用与探测器互连和电脉冲注入两种方式对4种电路芯片进行了测试分析。仿真结果表明，主动淬火与快速恢复电路的光子计数率可达250MHZ，是计数率最高的一种电路设计。测试结果表明，4种电路均达到预期设计功能，可以正常工作，但电路的“盲时”测试结果与仿真结果存在较大差异。论文对测试结果与仿真结果之间的差异进行了简要分析，提出了优化电路设计的方向，指出优化电路设计、提高电路性能，必须在EDA模型参数的选取上与探测器的实际参数相互一致，使得电路的设计更具有针对性；同时，降低电路版图设计和测试系统中的分布电容将有效提高电路的性能。 课题研究成果为后续研究提供了理论依据和实验结论，具有重要的意义。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5232]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周扬. 盖革雪崩光电二极管探测器的淬火与恢复集成电路设计[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。