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SPAD是一種光電探測(cè)器，是單光子探測(cè)技術(shù)的硬件核心。這些器件可檢測(cè)分辨率低至單光子水平的低強(qiáng)度信號(hào)。SPAD 用于 dToF LiDAR、自動(dòng)駕駛汽車、無人機(jī)、機(jī)器人和機(jī)器視覺系統(tǒng)。它們還用于生物醫(yī)學(xué)成像和診斷系統(tǒng)，例如正電子發(fā)射斷層掃描、熒光壽命成像顯微鏡、超分辨率顯微鏡和近紅外成像。

SPAD（Single photon avalanche diodes）單光子雪崩二極管，當(dāng)工作電壓高于VBD（雪崩擊穿電壓）的時(shí)候，工作在蓋革模式下，具體器件原理就不展開講了， 可以簡(jiǎn)單的理解為當(dāng)光子來臨的時(shí)候，觸發(fā)了SPAD的雪崩效應(yīng)（avalanche）：由于SPAD內(nèi)部高反偏電場(chǎng)，光子轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的少量電子使SPAD產(chǎn)生雪崩狀態(tài)，此時(shí)光電轉(zhuǎn)換增益理論為無窮大，產(chǎn)生一個(gè)可以被TDC捕捉的數(shù)字信號(hào)，此時(shí)就被記為一個(gè)光子到來了，雪崩后spad無法自己快速回到初始狀態(tài)，需要淬滅（quench）電路的幫助：由雪崩后產(chǎn)生大量電流流過淬滅電路，SPAD兩端的偏壓低于擊穿電壓，抑制了雪崩電流，使得SPAD電流關(guān)閉，隨后通過對(duì)SPAD通電，回到初始狀態(tài)。從雪崩到回到初始狀態(tài)所需的時(shí)間，被稱為死區(qū)時(shí)間（dead time），死區(qū)時(shí)間通常可以通過淬滅電流來調(diào)整。

這里補(bǔ)充一點(diǎn)：雖然名為單光子計(jì)數(shù)，實(shí)際上單個(gè)光子不一定能觸發(fā)雪崩，這取決于SPAD的PDE(Photon detection efficiencies)光子探測(cè)效率，但即便如此，SPAD對(duì)于光子的靈敏度也是很高的，遠(yuǎn)高于APD，所以SPAD的激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)之一就是所需光源的功率會(huì)很?。ㄟ@對(duì)人眼安全要求class one的應(yīng)用來說往往是比較重要的）

另一方面，晶圓級(jí)測(cè)試會(huì)很大程度降低后期質(zhì)量問題。易捷測(cè)試以探針臺(tái)自動(dòng)晶圓測(cè)試系統(tǒng)為核心，結(jié)合高均勻度單色光源系統(tǒng)（400nm - 1700nm），針對(duì)ALS/CIS/SPAD/光傳感器芯片的測(cè)試解決方案。SG-O系統(tǒng)不僅可以處理標(biāo)準(zhǔn)8英寸（200mm）晶圓, 也可以擴(kuò)展處理12英寸（300mm）晶圓和大于1cm x 1cm的芯片（Die）。此外，該方案還集成了超低噪音熱卡盤（Thermal Chuck），溫度范圍涵蓋-60℃ ~ 180℃，可快速升溫、穩(wěn)定性高。SG-O提供您在CIS/ALS/SPAD/光傳感器晶圓設(shè)計(jì)驗(yàn)證或工藝良率檢查所需要的一切。

SPD2200是商用級(jí)新型SPAD單光子探測(cè)器特性分析設(shè)備，該設(shè)備體積小，直接整合了光學(xué)及電學(xué)系統(tǒng)，結(jié)合便利的軟體控制介面與分析功能，可在生產(chǎn)線上快速搭建是其優(yōu)勢(shì)。可應(yīng)用于開發(fā)Lidar中核心零組件SPAD單光子雪崩二極管的特性測(cè)試分析，以滿足客戶在開發(fā)dTof模組所需測(cè)量各種參數(shù)。

SPD2200是單光子雪崩二極體效率整合型測(cè)試儀，共有全光譜特性測(cè)試模組（SDTM）與時(shí)域特性測(cè)試模組（TDTM）兩種模組，可針對(duì)不同測(cè)量場(chǎng)景選擇使用，也可同時(shí)兼被兩種模組，進(jìn)行全方面完整測(cè)量。

1）對(duì)全光譜性能參數(shù)測(cè)試分析如下：

全光譜光譜響應(yīng)（Spectral Responsivity)

全光譜量子效率（External Quantum Efficiency)

全光譜光子探測(cè)率（Photon Detection Probability)

暗計(jì)數(shù)DCR（Dark Count Rate)

崩潰電壓BDV（Break-Down Voltage)

2）SPAD的單光子雪崩二極管特性參數(shù)分析：

Jitter

Afterpulsing probability

Diffusion tail

SNR

單光子雪崩二極管高效全光譜表征解決方案