申请/专利权人：西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院

申请日：2023-11-01

公开（公告）日：2024-02-02

公开（公告）号：CN117490839A

主分类号：G01J1/44

分类号：G01J1/44

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于Cascode结构的混合式高速淬灭电路及方法，电路包括：单光子雪崩光电二极管SPAD、Cascode结构单元、延迟保持电路和单稳态电路，单光子雪崩光电二极管SPAD触发载流子的雪崩倍增效应实现单个光子的检测，Cascode结构单元让单光子雪崩光电二极管SPAD承受高的过偏压，延迟保持电路产生时间可控的延时时间，单稳态电路产生脉冲宽度可调的单脉冲复位信号，向Cascode结构单元发送复位信号，Cascode结构单元根据触发复位信号使得单光子雪崩光电二极管SPAD两端的反向偏压大于雪崩击穿电压，单光子雪崩光电二极管SPAD恢复到工作状态。方法基于上述电路。本发明采用被动淬灭和可变负载淬灭相结合的方法，通过引入Cascode结构实现了缩短淬灭时间、提高单光子探测响应速度目的。

主权项：1.一种基于Cascode结构的混合式高速淬灭电路，其特征在于，包括：单光子雪崩光电二极管SPAD、Cascode结构单元、延迟保持电路和单稳态电路；所述单光子雪崩光电二极管SPAD通过所述Cascode结构单元触发载流子的雪崩倍增效应实现单个光子的检测，所述单光子雪崩光电二极管SPAD的阴极电压为其雪崩击穿电压Vbreak加过偏压；所述Cascode结构单元连接所述单光子雪崩光电二极管SPAD，所述Cascode结构单元让所述单光子雪崩光电二极管SPAD承受高的过偏压；所述延迟保持电路的输入端连接所述Cascode结构单元，所述延迟保持电路的输出端连接所述单稳态电路，所述延迟保持电路在电压控制下产生时间可控的延时时间；所述单稳态电路的输出端连接所述Cascode结构单元，所述单稳态电路根据所述延时保持电路产生的触发信号，产生脉冲宽度可调的单脉冲复位信号，向所述Cascode结构单元发送复位信号，所述Cascode结构单元根据复位信号使得所述单光子雪崩光电二极管SPAD两端的反向偏压大于雪崩击穿电压，所述单光子雪崩光电二极管SPAD恢复到工作状态。

全文数据：

权利要求：

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