【技术实现步骤摘要】
本专利技术整体涉及光电子器件，并且具体地涉及高灵敏度检测器阵列。
技术介绍
1、单光子雪崩二极管(spad)也称为盖革模式(geiger-mode)雪崩光电二极管(gapd)，是能够以数十皮秒量级的极高到达时间分辨率来捕获各个光子的感测元件。可在专用半导体工艺中或者在标准cmos技术中制造它们。在单个芯片上制造的spad感测元件阵列(也称为spad像素)用于3d成像相机中。
2、在spad中，p-n结以远高于结的击穿电压的电平被反向偏置。在此偏置下，电场如此高，使得由于入射光子而注入到耗尽层中的单个电荷载流子可以触发自维持雪崩。雪崩电流脉冲的前缘标记所检测到的光子的到达时间。电流持续，直到雪崩通过使偏置电压降低至或低于击穿电压而猝灭。此后一功能由猝灭电路执行，该猝灭电路可以简单地包括与spad串联的高电阻镇流器负载，或者可以另选地包括有源电路元件。
3、先前在专利文献中报道了spad阵列。例如，美国专利9,997,551描述了包括感测元件阵列的感测器件。每个感测元件包括光电二极管和局部偏置电路，该光电二极管包括p...
【技术保护点】
1.一种感测器件，包括：
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述多个雪崩二极管包括相应多个不相交p-n结。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述多个雪崩二极管包括连续p-n结，多个不相交电极被图案化以限定所述p-n结。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述偏置控制电路被配置为选择性地设置所述相应反向偏置电压电平，使得给定感测元件中的雪崩光电二极管中的至少一个雪崩光电二极管被设置为大于所述雪崩二极管的击穿电压的反向偏置电压电平，并且所述给定感测元件中的所述雪崩二极管中的另一雪崩二极管被设置为低于所述雪崩二极管的所述击穿电压的反向偏
【技术特征摘要】
1.一种感测器件，包括：
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述多个雪崩二极管包括相应多个不相交p-n结。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述多个雪崩二极管包括连续p-n结，多个不相交电极被图案化以限定所述p-n结。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述偏置控制电路被配置为选择性地设置所述相应反向偏置电压电平，使得给定感测元件中的雪崩光电二极管中的至少一个雪崩光电二极管被设置为大于所述雪崩二极管的击穿电压的反向偏置电压电平，并且所述给定感测元件中的所述雪崩二极管中的另一雪崩二极管被设置为低于所述雪崩二极管的所述击穿电压的反向偏置电压。
5.根据权利要求4所述的器件，其中所述偏置控制电路被配置为通过将所述雪崩二极管电接地来将所述反向偏置电压设置为低于所述雪崩二极管的所述击穿电压。
6.根据权利要求1所述的器件，其中每个感测元件包括切换电路，所述切换电路被配置为将相同的反向偏置电压电平施加到所述感测元件中的一组所述雪崩二极管。
7.根据权利要求1所述的器件，其中每个感测单元中的所述雪崩二极管包括由多个外围光电二极管围绕的中心光电二极管。
8.根据权利要求1所述的器件，其中每个感测元件包括切换电路，所述切换电路包括耦合到所述雪崩二极管中的一个或多个雪崩二极管的相应集合的多个反相器以及被耦合以合并所述多个放大器的相应输出的or门。
9.根据权利要求1所述的器件，其中每个感测元件包括切换电路，所述切换电路包括耦合到所述雪崩二极管中的一个或多个雪崩二极管的相应集合的多个反相器、耦合到所述反相器的相应单稳电路以及被耦合以合并所述单稳电路的相应输出的or门。
10.根据权利要求1所述的器件，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·桑吉夫，S·万代，M·莱芬菲尔德，C·L·尼克拉斯，D·欣博克斯，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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