位置灵敏硅光电倍增器的研究取得重要进展_澳门太阳网

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]。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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