皇冠官网-位置灵敏硅光电倍增器的研究取得重要进展

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皇冠官网_据麦姆斯咨询报导,北京师范大学新的器件校级实验室(NDL)在盖帽电阻层方位灵敏硅光电倍增器(CRL-SiPM)的研究获得最重要进展,所研发的一维CRL-SiPM具备两个正面电极和一个腹电极,以表面倒数电阻层构建雪崩电荷的传输与分配,以外延层电阻构建雪崩淬灭,展现出出有了较好的光子数辨别特性和方位灵敏特性。当平均值光电子数为0.11时,方位测量误差为29.6μm。单光子方位分辨率为393.4μm。

当光电子数从1减少到7时,方位分辨率从393.4μm提升到56.2μm。室温下,利用一维CRL-SiPM通过观测单光子事件构建四氯化碳(CCl4)拉曼光谱测量。结果表明,工作在室温的一维CRL-SiPM具备单光子观测灵敏度,兼备了CCD(多通道较慢测量)和PMT(高增益、较慢光号召和非常简单的朗读电子学)的优势,为激光光谱测量获取了一种新的探测器解决方案[1]。

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图1一维CRL-SiPM(a)剖面图和(b)俯视图,(c)实际光斑方位与观测方位对比,(d)方位分辨率与号召光电子数关系,(e)利用一维CRL-SiPM测量CCl4拉曼光谱的空间产于和(f)光谱产于NDL研发的二维CRL-SiPM具备四个正面电极和一个腹电极,以盖帽电阻层构建雪崩电荷的传输与分配,以外延层电阻构建雪崩淬灭,通过算法上的创意解决问题了方位畸变和信号传输时间延迟等问题[2-3],并具备较好的光子数辨别特性。在平均值光电子数为14时,器件的方位测量误差为44.5μm,系统响应函数超过了177.6ps(FWHM),单光子方位分辨率为240.7μm。

当平均值光电子数从2.3减少到42时,方位分辨率从214.9μm单调提高至19.3μm。这种方位灵敏SiPM具备较小的方位测量误差、较高的方位分辨率、较高的微单元密度、较好的时间分辨率和较较少的电子学朗读地下通道数,预期在小动物PET等高分辨弱光光学领域具备辽阔的应用于前景。图2二维CRL-SiPM(a)剖面图和(b)俯视图,(c)有所不同光照方位的器件响应时间(单位ps),(d)有所不同光照方位下器件测量扣除方位,(e)方位分辨率与平均值光电子数(MPEN)关系(插画为单光子方位分辨率),(f)器件号召的脉冲面积产于序参考文献:[1]“One-dimensionalsingle-photonposition-sensitiveSiliconphotomultiplieranditsapplicationinRamanspectroscopy”OpticsExpress,2017,25(19):22820-22828.[2]“Newdistortioncorrectionalgorithmfortwo-dimensionaltetra-lateralposition-sensitiveSiliconphotomultiplier”,IEEEElectronDeviceLetters,2017,38(2):228-231.[3]“High-timeresolvedtwo-dimensionaltetra-lateralposition-sensitiveSiliconphotomultiplier”,IEEEElectronDeviceLetters,2018,39(2):232-235.。

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