大动态范围外延电阻淬灭型硅光电倍增器

• 作者: 代雷 刘红敏 张鑫淦 杨茹 梁琨 韩德俊 龙金燕
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 硅光电倍增器 外延淬灭电阻 单光子 高探测效率 高增益 大动态范围
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 535-541
• 页数: 7页
• 分类号: TN152
• 字数: 2815字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20202803.0535

摘要

外延电阻淬灭型硅光电倍增器(EQR SiPM)的特点是利用硅衬底外延层来制作器件淬灭电阻.为了进一步提高大动态范围EQR SiPM的光子探测效率,并且解决填充因子较低和增益较小等问题,在前期研究工作的基础上研制出微单元尺寸分别为15μm和7μm的EQR SiPM,有源区面积均是1 mm×1 mm.通过改变EQR SiPM的微单元尺寸优化填充因子,有效提高了探测效率与增益;其微单元密度分别是4400个/mm2和23200个/mm2,依然保持着较大的动态范围.室温条件下(20℃),工作在5 V过偏压的EQR SiPM至少可分辨13个光电子;15μm和7μm EQR SiPM的增益分别为5.1×105和1.1×105,在400 nm波长下的峰值光探测效率分别达到40％ 和34％.