SPAD সম্পর্কেএকক-ফোটন হিমবাহ ফটোডিটেক্টর
যখন SPAD ফটোডিটেক্টর সেন্সর প্রথম চালু করা হয়েছিল, তখন এগুলি মূলত কম আলোতে সনাক্তকরণের পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হত। তবে, তাদের কর্মক্ষমতার বিবর্তন এবং দৃশ্যের প্রয়োজনীয়তার বিকাশের সাথে সাথে,SPAD ফটোডিটেক্টরঅটোমোটিভ রাডার, রোবট এবং মনুষ্যবিহীন আকাশযানের মতো ভোক্তা পরিস্থিতিতে সেন্সরগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে প্রয়োগ করা হচ্ছে। উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং কম শব্দ বৈশিষ্ট্যের কারণে, SPAD ফটোডিটেক্টর সেন্সর উচ্চ-নির্ভুলতা গভীরতা উপলব্ধি এবং কম আলোতে ইমেজিং অর্জনের জন্য একটি আদর্শ পছন্দ হয়ে উঠেছে।
PN জংশনের উপর ভিত্তি করে প্রচলিত CMOS ইমেজ সেন্সর (CIS) এর বিপরীতে, SPAD ফটোডিটেক্টরের মূল কাঠামো হল একটি অ্যাভালানচ ডায়োড যা Geiger মোডে কাজ করে। ভৌত প্রক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে, SPAD ফটোডিটেক্টরের জটিলতা PN জংশন ডিভাইসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এটি মূলত প্রতিফলিত হয় যে উচ্চ বিপরীত পক্ষপাতের অধীনে, এটি ভারসাম্যহীন বাহকগুলির ইনজেকশন, তাপীয় ইলেকট্রন প্রভাব এবং ত্রুটিযুক্ত অবস্থার সাহায্যে টানেলিং স্রোতের মতো সমস্যা সৃষ্টি করার সম্ভাবনা বেশি। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে নকশা, প্রক্রিয়া এবং সার্কিট আর্কিটেকচার স্তরে গুরুতর চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি করে।
সাধারণ কর্মক্ষমতা পরামিতিSPAD হিমবাহ ফটোডিটেক্টরএর মধ্যে রয়েছে পিক্সেল সাইজ (পিক্সেল সাইজ), ডার্ক কাউন্ট নয়েজ (DCR), লাইট ডিটেকশন প্রোবাবিলিটি (PDE), ডেড টাইম (DeadTime) এবং রেসপন্স টাইম (Response Time)। এই প্যারামিটারগুলি সরাসরি SPAD অ্যাভালানচ ফটোডিটেক্টরের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, ডার্ক কাউন্ট রেট (DCR) হল ডিটেক্টর নয়েজ নির্ধারণের জন্য একটি মূল প্যারামিটার, এবং SPAD-কে একক-ফোটন ডিটেক্টর হিসেবে কাজ করার জন্য ব্রেকডাউনের চেয়ে বেশি একটি পক্ষপাত বজায় রাখতে হবে। লাইট ডিটেকশন প্রোবাবিলিটি (PDE) SPAD-এর সংবেদনশীলতা নির্ধারণ করে।তুষারপাতের ফটোডিটেক্টরএবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা এবং বিতরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। এছাড়াও, ডেডটাইম হল SPAD-কে ট্রিগার করার পরে তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসতে প্রয়োজনীয় সময়, যা সর্বাধিক ফোটন সনাক্তকরণ হার এবং গতিশীল পরিসরকে প্রভাবিত করে।
SPAD ডিভাইসের পারফরম্যান্স অপ্টিমাইজেশনে, মূল পারফরম্যান্স প্যারামিটারগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধতা সম্পর্ক একটি বড় চ্যালেঞ্জ: উদাহরণস্বরূপ, পিক্সেল মিনিয়েচারাইজেশন সরাসরি PDE অ্যাটেন্যুয়েশনের দিকে পরিচালিত করে এবং আকার মিনিয়েচারাইজেশনের কারণে প্রান্ত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ঘনত্বও DCR-তে তীব্র বৃদ্ধি ঘটাবে। ডেড টাইম কমানোর ফলে পোস্ট-ইমপালস শব্দ তৈরি হবে এবং সময়ের ঝাঁকুনির নির্ভুলতা হ্রাস পাবে। এখন, অত্যাধুনিক সমাধানটি DTI/ সুরক্ষা লুপ (ক্রসটক দমন এবং DCR হ্রাস), পিক্সেল অপটিক্যাল অপ্টিমাইজেশন, নতুন উপকরণ প্রবর্তন (SiGe অ্যাভাল্যাঞ্চ লেয়ার ইনফ্রারেড প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধি করে), এবং ত্রিমাত্রিক স্ট্যাকড অ্যাক্টিভ কোয়েঞ্চিং সার্কিটের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার সহযোগী অপ্টিমাইজেশন অর্জন করেছে।
পোস্টের সময়: জুলাই-২৩-২০২৫