X-FAB對其180nm APD和SPAD器件進行重大改進

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

性能提升最明顯的領域之一是光子探測概率（PDP）。405nm波長入射光PDP數(shù)值為42%，而在近紅外（NIR）頻率上的改進幅度更進一步，高達150%；850nm波長PDP數(shù)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(shù)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確保APD/SPAD的良好性能。基于這個原因，X-FAB內置了一個觸發(fā)二極管，可以在無需外部光源即可實現(xiàn)精確、實時的片上擊穿電壓檢測。全新產品包含主動猝滅電路，可以通過它加快SPAD器件的恢復速度，使其為進一步光子探測做好準備。得益于尺寸的靈活性（寬度和長度方面），全新SPAD帶來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；這將使我們的客戶在眾多應用中獲得直接的收益，如醫(yī)療領域中的計算機層析成像和熒光檢測，以及工業(yè)和汽車系統(tǒng)中的ToF與激光雷達等?！盭-FAB光電技術業(yè)務線經理Detlef Sommer表示，“這些先進的光電元件是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選擇范圍?！?/p>

注*

此處引用的所有測量參數(shù)適用于具有10μm直徑光學有源區(qū)的器件，該器件在室溫下進行被動猝滅電路并帶有2V的過偏置。

縮略語

APD      雪崩光電二極管

DCR      暗計數(shù)率

PDP      光子探測概率

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