[发明专利]一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路有效
| 申请号： | 201710223480.1 | 申请日： | 2017-04-07 |
| 公开（公告）号： | CN107063452B | 公开（公告）日： | 2018-07-20 |
| 发明（设计）人： | 张有润;刘凯;刘影;钟晓康;王文;李明晔;张波 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | G01J1/44 | 分类号： | G01J1/44 |
| 代理公司： | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 葛启函 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，属于半导体光电技术领域。本发明利用单光子雪崩光电二极管SPAD结电容与第一NMOS管M1的漏极寄生电容、第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极寄生电容充当负载电容感应雪崩电流，替代了大电阻的引入，节省了版图面积、提高像素单元填充系数，有效提高探测阵列的探测像素；本发明的电路结构简单，不存在无源器件，仅利用单光子雪崩光电二极管SPAD阳极点处的寄生负载电容感应雪崩电流并进行I‑Q‑V积分转换，将电流转换为电压信号，经反相器处理后输出脉冲信号，此结构一方面可以降低电路瞬态功耗，另一方面可以加快检测速率，缩短淬灭时间，减少流过单光子雪崩光电二极管SPAD的电荷数量，且电路结构简单，有利于大规模阵列集成。 | ||
| 搜索关键词： | 雪崩光电二极管 单光子 淬灭 电路结构 雪崩电流 电容 电路 电路瞬态功耗 光电技术领域 寄生负载电容 栅极寄生电容 大规模阵列 电流转换 电压信号 负载电容 积分转换 寄生电容 输出脉冲 探测像素 探测阵列 填充系数 无源器件 像素单元 阳极 电荷 大电阻 反相器 结电容 漏极 半导体 引入 检测 替代 | ||
【主权项】：
1.一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，包括第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)、第一PMOS管(M3)、第二PMOS管(M4)、第一反相器(INV1)和保持电路，第一NMOS管(M1)的栅极接保持电路的输出端，其漏极接第二NMOS管(M2)和第一PMOS管(M3)的栅极、第二PMOS管(M4)的漏极和单光子雪崩光电二极管(SPAD)的阳极；第二NMOS管(M2)和第一PMOS管(M3)的漏极互连并输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)到第一反相器(INV1)的输入端、保持电路的输入端和第二PMOS管(M4)的栅极，第一反相器(INV1)的输出端输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)的数字信号(OUT)；第一NMOS管(M1)和第二NMOS管(M2)的源极接地，第一PMOS管(M3)和第二PMOS管(M4)的源极接电源电压(VDD)；所述保持电路用于产生延后于雪崩电流脉冲信号(OUTb)的复位信号(REC)。
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