Junction-Optimized SPAD With 50.6% Peak PDP and 0.64 cps/μm2 DCR at 2 V Excess Bias Voltage in 130 nm CMOS

CMOS芯片 物理 光电子学 偏压 材料科学 原子物理学 电压 分析化学(期刊) 电气工程 化学 工程类 色谱法
作者
Yang Liu,Ruiqi Fan,Yihan Zhao,Jin Hu,Rui Ma,Zhangming Zhu
出处
期刊:IEEE Electron Device Letters [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:45 (3): 308-311 被引量:3
标识
DOI:10.1109/led.2024.3356123
摘要

This letter presents a frontside-illuminated single-photon avalanche diode (SPAD) with high peak photon detection probability (PDP), low dark count rate and low jitter. A retrograde doped and separated deep n-well (DNW) combined with a junction-optimized p-well within the photosensitive region achieves an STI-free structure, significantly minimizing the dark count rate caused by the etching traps and surface states. The visible spectrum's high PDP is realized through the wide depletion region generated between the carefully modulated p-well and the DNW. Through a globally shared DNW structure, a ${16}\times {8}.{5}\,\,\mu \text{m}$ SPAD array is fabricated and characterized in a 130 nm CMOS process. The measured median breakdown voltage is 16.08 V. The proposed SPAD has a peak PDP of 50.6%, a DCR of 0.64 cps/ $\mu \text{m}^{{2}}$ , an afterpulse probability of 0.16%, and a jitter of 56 ps at an excess bias voltage of 2 V. Therefore, the proposed structure shows excellent potential for time-gated time-of-flight (ToF) and high dynamic range image sensor applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
亦玉发布了新的文献求助10
刚刚
学学学完成签到,获得积分10
1秒前
rrrrrrun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
余味发布了新的文献求助10
1秒前
顾矜应助2Rui采纳,获得10
3秒前
TT001完成签到,获得积分10
3秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助同瓜不同命采纳,获得10
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
巴啦啦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
卢鲈钓鲈鱼完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
FashionBoy应助Milesma采纳,获得10
4秒前
4秒前
学学学发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
OK应助TT001采纳,获得200
6秒前
乐乐应助聂龙誉采纳,获得10
7秒前
周周周完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
默默的夕阳完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7314441
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8930759
关于积分的说明 18929254
捐赠科研通 6974479
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213621
关于科研通互助平台的介绍 2381768
邀请新用户注册赠送积分活动 2191953