采用 65 纳米 CMOS 工艺集成猝灭电路和 SPAD，单光子时间分辨率为 7.8 ps FWHM。

抽象的

本文提出了一种采用台积电 (TSMC) 65 nm CMOS 工艺实现的新型猝灭电路 (QC) 和单光子雪崩二极管 (SPAD)。该 QC 针对单光子时间分辨率 (SPTR) 进行了优化，旨在应用于 3D 数字 SiPM。所提出的 QC 的时间抖动为 4 ps（半峰全宽，FWHM），SPAD 和 QC 组合的 SPTR 为 7.8 ps（FWHM）。QC 的可调阈值可以优化时间分辨率，并可用于表征 SPAD 的过电压和上升时间。可调阈值、保持时间和充电时间对于优化每个 SPAD 的性能至关重要。本文还深入分析了 SPTR 的各种影响因素。研究了 SPAD 过电压变化与 QC 时间传播延迟变化​​相结合的影响。由于其固定的时间传播延迟，所提出的 SPAD 和 QC 组合消除了 SPAD 过电压对 SPTR 的影响（当过电压高于 1 V 时）。.