Abstracto
Este artículo presenta un nuevo circuito de extinción (QC) y un diodo de avalancha de fotón único (SPAD) implementados en tecnología CMOS de 65 nm de TSMC. El QC se optimizó para la resolución temporal de fotón único (SPTR) con vistas a su implementación en un SiPM digital 3D. El QC presentado tiene una fluctuación temporal de 4 ps de ancho completo a media altura (FWHM) y el SPAD y el QC tienen una SPTR de 7,8 ps FWHM. El umbral ajustable del QC permite la optimización de la resolución temporal, así como la caracterización del voltaje de exceso y el tiempo de subida del SPAD. El umbral, el tiempo de retención y la recarga ajustables son esenciales para optimizar el rendimiento de cada SPAD. Este artículo también proporciona una mejor comprensión de las diferentes contribuciones a la SPTR. Se presenta un estudio de la contribución de la variación del voltaje de exceso del SPAD combinada con la variación del retardo de propagación temporal del QC. El SPAD y el QC propuestos eliminan la contribución del voltaje de exceso del SPAD a la SPTR para voltajes de exceso superiores a 1 V debido a su retardo de propagación temporal fijo.
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