一种应用于SPAD的信号读取电路制造技术

本发明专利技术提出了一种应用于SPAD的信号读取电路。该电路包括信号的存储、读出和复位三个连续的过程。在存储阶段，每当单光子雪崩二极管探测到一个光子信号，产生一个高电平脉冲信号，此信号使MOS管M1打开，从而对电容进行放电一次。在读出阶段，通过源极跟随器可读出电容上的电压值，从而获得对应的所探测到的光子数。读出阶段完成后，MOS管M3开启，使电容被充电到电源电压，实现复位。实现复位。实现复位。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于SPAD的信号读取电路


[0001]本专利技术涉及一种基于SPAD的信号读取电路，其能够实现对单光子信号的高效线性存储与读取。

技术介绍

[0002]近年来，固态数字图像传感器技术得到了飞速的发展。固态数字图像传感器技术目前主要包括电荷耦合器件技术（Charge Coupled Device，简称CCD）和CMOS图像传感器技术（CMOS Active Pixel Sensor，简称CMOS
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APS）。特别是进入二十一世纪以来，随着标准集成电路工艺向着纳米量级发展，CMOS
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APS技术得以获得更加升入的发展，在集成度、功耗以及成本上已经完全超越CCD，成为主流的消费品技术。
[0003]然而，随着微光成像技术、超高速成像技术以及量子光学技术的发展，传统的数字成像技术在成像速度和灵敏度上都遇到了巨大的挑战。在高速成像或微光条件下成像，由于曝光时间短，图像传感器所能够获得的光子信号非常微弱，而由于其本身的信噪比限制，造成传感器获得的图像不清晰。因此，如何进行微弱光信号的探测以及超高速成像，逐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于SPAD的信号读取电路，所述电路的特征在于：该技术所用的电路架构包括一个存储电路模块和一个读出电路模块，存储电路模块由一个电容和三个MOS管组成，读出电路模块由一个选择MOS管组成，其特征还包括具体分以下三个阶段：（1）复位阶段：在进行光信号探测前，偏置Vrst电压，使得MOS管M3导通，偏置Vbias电压，使得MOS管M2关断，将电容Cap充电至电源电压值VDD；（2）光信号存储阶段：偏置Vrst电压，使得MOS管M3关断，偏置Vbias电压，使得MOS管M2导通，SPAD开始进行光电子探测，当SPAD探测到一个光子信号后，整形电路输出一个高压脉冲信号Vh，使得M...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈寒冰，吴俊辉，濮国亮，
申请(专利权)人：苏州超锐微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：