X-FAB對其180nm APD和SPAD器件進(jìn)行重大改進(jìn)

全球公認的卓越光電解決方案制造商X-FAB Silicon Foundries（“X-FAB”）近日宣布，推出最新一代的雪崩光電二極管（APD）和單光子雪崩二極管（SPAD）器件。

X-FAB全新APD和SPAD采用其成熟且通過(guò)汽車(chē)認證的180nm XH018高壓工藝。得益于創(chuàng )新的架構改進(jìn)，其與該公司的早期器件（最初于 2019年中期發(fā)布 ）相比，性能得到顯著(zhù)提升，因此可用于光照強度極具挑戰性的場(chǎng)景。同時(shí)，新器件與上一代的外形與連接兼容性得到保留，從而確保了簡(jiǎn)單便捷的升級途徑，而無(wú)需額外的工程工作。

性能提升最明顯的領(lǐng)域之一是光子探測概率（PDP）。405nm波長(cháng)入射光PDP數值為42%，而在近紅外（NIR）頻率上的改進(jìn)幅度更進(jìn)一步，高達150%；850nm波長(cháng)PDP數值為5%。此外，后脈沖概率為0.9%，與第一代器件相比降低了70%；暗計數率（DCR）僅13次/秒/μm2，當前可支持的填充因子（有源傳感器表面積百分比）幾乎翻了一番，達到33%。*

由于擊穿電壓特性可能因設備而異，因此需要精確測定來(lái)確保APD/SPAD的良好性能?；谶@個(gè)原因，X-FAB內置了一個(gè)觸發(fā)二極管，可以在無(wú)需外部光源即可實(shí)現精確、實(shí)時(shí)的片上擊穿電壓檢測。全新產(chǎn)品包含主動(dòng)猝滅電路，可以通過(guò)它加快SPAD器件的恢復速度，使其為進(jìn)一步光子探測做好準備。得益于尺寸的靈活性（寬度和長(cháng)度方面），全新SPAD帶來(lái)了更杰出的應用適應性。SPAD和APD器件的完整器件模型保證了首次成功（first-time-right）；該模型還包括新的內置觸發(fā)二極管行為。

“得益于提升的PDP并結合極富競爭力的DCR水平，我們向市場(chǎng)推出的APD/SPAD解決方案具備令人印象深刻的信號完整性特性；這將使我們的客戶(hù)在眾多應用中獲得直接的收益，如醫療領(lǐng)域中的計算機層析成像和熒光檢測，以及工業(yè)和汽車(chē)系統中的ToF與激光雷達等?！盭-FAB光電技術(shù)業(yè)務(wù)線(xiàn)經(jīng)理Detlef Sommer表示，“這些先進(jìn)的光電元件是X-FAB設計套件的寶貴補充，拓寬了在XH018工藝中可利用的互操作資產(chǎn)選擇范圍?！?/p>

注*

此處引用的所有測量參數適用于具有10μm直徑光學(xué)有源區的器件，該器件在室溫下進(jìn)行被動(dòng)猝滅電路并帶有2V的過(guò)偏置。

縮略語(yǔ)

APD      雪崩光電二極管

DCR      暗計數率

PDP      光子探測概率

SPAD   單光子雪崩光電二極管（Single-Photon Avalanche Photodiode）