[实用新型]一种彩色数字硅光电倍增器件

权利要求书

1.一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，包括由若干行和若干列彩色数字硅光电倍增器像素单元构成的像素阵列，以及用于读取每一彩色数字硅光电倍增器像素单元中的数据及地址信息的读取模块；所述每一彩色数字硅光电倍增器像素单元自上而下依次包括第一探测器层、第二探测器层、第三探测器层及位于第四层的信号处理电路层；所述读取模块位于信号处理电路层中；所述第一探测器层、第二探测器层、第三探测器层均与信号处理电路层之间有电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述每一彩色数字硅光电倍增器像素单元中的第一探测器层、第二探测器层和第三探测器层中的探测器均由工作在盖革模式下的单光子雪崩二极管构成；所述第一探测器层对蓝光敏感；所述第二探测器层对绿光敏感；所述第三探测器层对红光敏感。

3.根据权利要求2所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述信号处理电路层还包括用于淬灭所述每一单光子雪崩二极管雪崩状态的淬灭单元、用于将所述每一单光子雪崩二极管输出的模拟信号转化成数字信号的甄别单元、用于存储所述甄别单元输出的数字信号的存储单元，以及用于控制所述探测器、读取模块及信号处理电路工作的输入输出接口。

4.根据权利要求3所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述处理电路层中的淬灭单元与所述第一、第二、第三探测器层中的单光子雪崩光电二极管电气连接；所述单光子雪崩光电二极管的信号输出端与甄别单元电气连接；所述甄别单元的信号输出端与存储单元电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述淬灭单元与每一彩色数字硅光电倍增器像素单元中的第一、第二、第三探测器层分别一一对应设置；所述甄别单元与每一彩色数字硅光电倍增器像素单元中的第一、第二、第三探测器层分别一一对应设置；所述存储单元与每一彩色数字硅光电倍增器像素单元中的第一、第二、第三探测器层分别一一对应设置。

6.根据权利要求2所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述第一、第二、第三探测器层中的所有单光子雪崩二极管均共用同一个电压输入端。

7.根据权利要求1所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述读取模块包括地址单元、控制单元以及输出单元；所述地址单元用以确定每一彩色数字硅光电倍增器像素单元的位置；所述控制单元控制每一彩色数字硅光电倍增器像素单元的数据及地址输出指令的发送；所述输出单元用以传输所述每一彩色数字硅光电倍增器像素单元发出的数据及相应的地址信息。

8.根据权利要求1所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述第一、第二、第三探测器层及信号处理电路层分别在不同的晶圆上进行制造，然后通过晶圆减薄及键合技术使所述探测器层及信号处理电路层堆叠在一起；所述电气连接采用硅通孔的方式实现。

9.根据权利要求1所述的一种彩色数字硅光电倍增器件，其特征在于，所述第一、第二、第三探测器层及信号处理电路层均采用CMOS工艺制造实现。