SPADkigundua picha cha banguko cha picha moja cha picha
Wakati vitambuzi vya kigunduzi vya picha vya SPAD vilipoanzishwa kwa mara ya kwanza, vilitumiwa hasa katika matukio ya utambuzi wa mwanga mdogo. Walakini, pamoja na mabadiliko ya utendaji wao na ukuzaji wa mahitaji ya eneo,SPAD photodetectorvitambuzi vimezidi kutumika katika hali za watumiaji kama vile rada za magari, roboti na vyombo vya anga visivyo na rubani. Kwa sababu ya unyeti wake wa juu na sifa za chini za kelele, kitambua picha cha SPAD kimekuwa chaguo bora kwa kufikia utambuzi wa kina wa usahihi wa juu na upigaji picha wa mwanga mdogo.
Tofauti na vitambuzi vya kitamaduni vya picha za CMOS (CIS) kulingana na makutano ya PN, muundo wa msingi wa kigundua picha cha SPAD ni diodi ya anguko inayofanya kazi katika hali ya Geiger. Kwa mtazamo wa taratibu za kimwili, utata wa SPAD photodetector ni kubwa zaidi kuliko ile ya vifaa vya makutano ya PN. Hii inaonyeshwa hasa katika ukweli kwamba chini ya upendeleo wa juu wa kinyume, kuna uwezekano mkubwa wa kusababisha matatizo kama vile sindano ya wabebaji wasio na usawa, athari za elektroni za joto, na mikondo ya tunnel inayosaidiwa na hali ya kasoro. Sifa hizi huifanya ikabiliane na changamoto kali katika viwango vya muundo, mchakato na usanifu wa mzunguko.
Vigezo vya utendaji vya kawaida vyaKigunduzi cha picha ya theluji ya SPADni pamoja na Ukubwa wa Pixel (Ukubwa wa Pixel), kelele ya giza (DCR), uwezekano wa kutambua mwanga (PDE), Wakati uliokufa (DeadTime), na Muda wa Kujibu (Muda wa Kujibu). Vigezo hivi vinaathiri moja kwa moja utendaji wa kifaa cha kugundua maporomoko ya theluji cha SPAD. Kwa mfano, kiwango cha hesabu ya giza (DCR) ni kigezo muhimu cha kubainisha kelele ya kigunduzi, na SPAD inahitaji kudumisha upendeleo wa juu kuliko uchanganuzi ili kufanya kazi kama kigunduzi cha fotoni moja. Uwezekano wa kugundua mwanga (PDE) huamua unyeti wa SPADkigundua picha cha thelujina huathiriwa na ukubwa na usambazaji wa uwanja wa umeme. Kwa kuongeza, DeadTime ni wakati unaohitajika kwa SPAD kurudi katika hali yake ya awali baada ya kuanzishwa, ambayo huathiri kiwango cha juu cha ugunduzi wa fotoni na masafa yanayobadilika.
Katika uboreshaji wa utendakazi wa vifaa vya SPAD, uhusiano wa kikwazo kati ya vigezo vya msingi vya utendakazi ni changamoto kubwa: kwa mfano, upunguzaji wa pikseli kidogo husababisha kupungua kwa PDE, na mkusanyiko wa sehemu za kingo za umeme unaosababishwa na upunguzaji wa ukubwa mdogo pia utasababisha ongezeko kubwa la DCR. Kupunguza wakati uliokufa kutasababisha kelele ya baada ya msukumo na kuzorotesha usahihi wa jitter ya wakati. Sasa, suluhisho la hali ya juu limepata kiwango fulani cha uboreshaji shirikishi kupitia mbinu kama vile DTI/ kitanzi cha ulinzi (kukandamiza crosstalk na kupunguza DCR), uboreshaji wa macho ya pixel, utangulizi wa nyenzo mpya (SiGe avalanche layer enfrared response), na saketi za pande tatu zilizorundikwa amilifu za kuzimia.
Muda wa kutuma: Jul-23-2025