雪崩二极管控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种雪崩二极管控制电路，包括：像元组，其包括至少两个带有倍增功能的像元，所述像元为APD或SPAD；信号检出电路，其耦接所述像元组，被配置为检测所述像元组产生的电信号；至少一个复位/淬灭电路，其耦接所述像元组或像元组中的像元，被配置为对像元进行复位和/或淬灭；第一使能电路，其对应所述像元组中的单个或多个像元设置，用于基于使能信号控制像元与信号检出电路之间的电气连接状态。本发明专利技术的雪崩二极管控制电路，通过在雪崩二极管和复位电路及信号检出电路之间引入使能电路以实现分时复用，进而节约了芯片面积，提高了集成度。集成度。集成度。

【技术实现步骤摘要】
雪崩二极管控制电路


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种雪崩二极管控制电路。

技术介绍

[0002]雪崩二极管包括APD和SPAD。其中APD是雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode)的缩写，SPAD是单光子雪崩二极管的首字母缩写(Single Photon Avalanche Diode)。其基本工作原理是将APD或SPAD反向偏置于雪崩电压Vbd之上，使其发生雪崩现象。通过该现象实现光信号的迅速放大。
[0003]实际工作时，SPAD相当于一个被反向偏置的PN结。反向偏置电压的大小为在雪崩电压Vbd基础上再叠加一个过载电压Vex。于是，这个PN结就会工作于盖革(Geiger)模式。附图1表示的是SPAD的3个工作状态。初期状态1是加了偏置电压后，SPAD进入了OFF状态。当该状态受到触发(Trigger)后产生雪崩击穿，于是SPAD进入了大电流的ON状态2。当SPAD工作于盖革模式时，光增益为无限大。该无限大的增益是由半导体内的碰撞离化现象(impact ionization)所产生的。该现象所产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雪崩二极管控制电路，其特征在于，包括：像元组，其包括至少两个带有倍增功能的像元，所述像元为APD或SPAD；信号检出电路，其耦接所述像元组，被配置为检测所述像元组产生的电信号；至少一个复位/淬灭电路，其耦接所述像元组或像元组中的像元，被配置为对像元进行复位和/或淬灭；第一使能电路，其对应所述像元组中的单个或多个像元设置，用于基于使能信号控制像元与信号检出电路之间的电气连接状态。2.如权利要求1所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，所述像元组中的像元设置为n个，n≥2；所述n个像元的正极分别耦接负偏压，负极共同耦接同一信号检出电路，并通过共同或分别配置的复位/淬灭电路耦接正偏压；所述第一使能电路设置为对应像元组中像元的n个，并分别配置于像元负极与信号检出电路之间，或者像元正极与负偏压之间。3.如权利要求1所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，所述像元组中的像元设置为n个，n≥2；所述n个像元的负极分别耦接正偏压，正极共同耦接同一信号检出电路，并通过共同或分别配置的复位/淬灭电路耦接电源地；所述第一使能电路设置为对应像元组中像元的n个，并分别配置于像元正极与信号检出电路之间，或者像元负极与正偏压之间。4.如权利要求1
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3任一项所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，所述使能电路包括一场效应管或三极管，所述场效应管或三极管与所述像元串联耦接，并通过栅极或基极耦接使能信号。5.如权利要求1
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3任一项所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，还包括至少一个控制电路，所述控制电路耦接至少两个所述第一使能电路，用于向与之耦接的第一使能电路输出使能信号，进而控制对应像元与信号检出电路之间的电气连接状态。6.如权利要求1
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3任一项所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路分别耦接对应像元组中每个像元的第一使能电路，用于向所述第一使能电路输出使能信号，使得同一时刻只有一个像元与所述信号检出电路联通。7.如权利要求1所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，所述像元组中的像元设置为p行q列的像元阵列，p≥2，q≥2；所述第一使能电路对应所述像元阵列中的单行或若干行像元设置，用于基于使能信号控制单行或若干行像元与对应信号检出电路之间的电气连接状态。8.如权利要求7所述的雪崩二极管控制电路，其特征在于，还包括第二使...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳越，
申请(专利权)人：浙桂杭州半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：