© Semiconductor Components Industries, LLC, 2017
July, 2019 − Rev. 3 1 Publication Order Number:
AND9795JP/D
AND9795/D
シリコンフォトマルチプライヤ (SiPM)センサの
シリコンフォトマルチプライヤ
(SiPM)
は、の(PMT)
にするをえたセンサで、センサとして !"でのメリットがあります。
SiPM
は、LiDAR
、%&イメージング、)*+,-、./01など、さまざまなアプリケーションに34です。
SiPMはガイガーモードで78し、9:;のバイアス>
(~30 V)で?い@A(1x10 6 )がBられます。これはダイオード
DEに?FGHをIJし、このGHでフォトン()がKL されると、MNOするPのなだれ
(
アバランシェ)
がQ.す ることによってRJされます。いったんダイオードにSが Sれると、そのSをTU(
クエンチ)
するVWがあります。パッシブクエンチング
(
7Z[なし)
は、ブレークダウン]^にダイオードにSれるSを_`するabcdをe!して fできます。これにより、ダイオードのghi>がブレー クダウン>よりjいkにまでjlします。mに、ダイオー ドはバイアス>までnoされ、pqのフォトンを,rで きるようになります。
このように、ガイガーモードで78するstのフォトダイ オードデバイスは、フォトントリガースイッチとしてvし て｢オン｣または｢オフ｣yzのどちらかになり、{|フォトン }の~;にするはBられません。ガイガーモードで 78するフォトダイオードは、
SPAD (
シングルフォトンアバ ランシェダイオード)
とばれます。SiPM
は したなSPADセンサをにbしてIJされ、
Figure 1
のZ[にすように、SPAD
にはそれぞれクエンチングcdをえています。 して78する
SPAD
と クエンチングcdのユニットは、｢マイクロセル｣とばれま す。SiPM
9のマイクロセルがKLしたフォトンにして7すると、ガイガーアバランシェがし、Sがマイク ロセルにSれます。ガイガーアバランシェは、したst のマイクロセルに`されることにしてください。アバ ランシェ:9、のマイクロセルはすべてにoされ たyzをしており、いつでもフォトンの,rがで す。これら々のマイクロセルからのSの により¡
¢£なアナログr¥がIJされ、{|フォトン}の~;に¦
するをr¥できるようになります。jレベルパルスに
¨する©を
Figure 2
に、これらのパルスのPスペクトルをFigure 3
にします。Figure 2. SiPM Output when Illuminated by Brief Pulses of Low-level Light, Showing the Discrete Photon Levels www.onsemi.jp
APPLICATION NOTE
Figure 1. A SiPM Consists of an Array of Microcells (SPAD Plus Quench Resistor)
with Summed Output
Fast Anode
Cathode
Output
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Figure 3. Charge Spectrum Showing the Well Defined Single and Multiple Photon Peaks
Figure 4. The Standard (Anode-cathode) and Fast Output Pulses
SiPM
のSiPM
のr¥パルスをFigure 4
にします。アノー ドまたはカソードからのみrしは、(standard output)
とばれます。センサのリカバリ|^は、マイクロセルのno|®で¯まりま す。この|®は、センサシステムDのさまざまな
²³とcdに´µします。マイクロセルの²³は、
その"¶に´µするため、リセット|^はマイクロ セルのサイズによって¸なります。
オン・セミコンダクターは、¼½£なシリコンフ ォトマルチプライヤの¾¿にMのÀÁをÂえ､
(
アノードとカソードにÂえて)
Ä3
のÅをÆけまし た｡これは、(fast output)
とばれ、Figure 1
にすように、マイクロセルからの²³ÈÉr¥の です。
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ダイナミックレンジは、マイクロセルの®、e
!>、Ê*フォトンのËÌの¦®です。
Figure 5
に、1 mm
、3 mm
、および6 mm
Íのセンサに¨する ÎÏ£なダイナミックレンジをします。フォトン }のjいGHでは、センサは+I©をします が、Ê*フォトン®のÂにともない、センサがÐ しめることがわかります。SiPM
のみしSiPM
センサのe!Ñに¦するÒÓきについては、アプリケーションノート
AND9782/D
｢オン・セミコ ンダクターSiPM
センサのバイアスÔÂおよびみr し(Biasing and Readout of ON Semiconductor SiPM Sensors)
｣をÕÖしてください。×パラメータなどシリコンフォトマルチプ ライヤに¦するさらにØÙなÚÛについては、アプ リケーションノート
AND9770/D
｢シリコンフォトマ ルチプライヤ(SiPM)
のÚW(Introduction to the Silicon
Photomultiplier (SiPM))｣をÕÖしてください。 Figure 5. The SiPM Photocurrent as a Function of Incident Power on a Log-log Scale
ON SemiconductorびON SemiconductorのロゴはON SemiconductorというをうSemiconductor Components Industries, LLC しくはその のび/またはの におけるです。ON Semiconductorは、、、トレードシークレット()との に!する"を# します。ON Semiconductorの$%/
の&'!(リストについては、*+のリンクからご-いただけます。www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. ON Semiconductorは./なしで、0123の$%の45を 6うことがあります。ON Semiconductorは、いかなる7の8での$%の&9:について#;しておらず、また、お<=の$%において>?の@'や'からAじたBC、
に、DE、FE、GHなIJなどKLのIJに!して、いかなるBCもMうことはできません。お<=は、ON SemiconductorによってNOされたサポートやアプリケー ションSTのUVにかかわらず、すべてのWX、YZ、[\:の]^あるいは_の`aをbむ、ON Semiconductor$%を'したお<=の$%とアプリケーションについてK LのBCをMうものとします。ON Semiconductorデータシートやd=1にeされるfg:のある「_」パラメータは、アプリケーションによってはkなることもあり、lm の:gもnFのopにより4qするfg:があります。「_」パラメータをbむすべてのrパラメータは、ご'になるアプリケーションに@じて、お<=のstuvw においてxyz;されるようお{い|します。ON Semiconductorは、そのやそのの"の+、いかなるライセンスも}しません。ON Semiconductor$%は、A~
や、いかなるFDA (% %)クラス3の、FDAがしないにおいてKもしくはのものとyされる、あるいは、へのを!(
としたにおける]%などへの'をしたはされておらず、また、これらを'!(としておりません。お<=が、このようなされたものではない、fさ れていないアプリケーション'にON Semiconductor$%をまたは'した9、たとえ、ON Semiconductorがその%のまたは$にしてp があったと¡¢され たとしても、そのようなせぬ'、また£fの'に¤した¥¦§から、DE、¨はFEにAじるすべてのクレーム、ª'、IJ、oª、および«¬®などを、
お<=のBCにおいて¯°をお{いいたします。また、ON Semiconductorとその±²、³²、 、¤ 、´µ¶に!して、いかなるIJも·えないものとします。
ON Semiconductorは¸' ¹§/º»¼½¸'¡です。この¾®は&'されるあらゆるWの!(となっており、いかなる¿WによってもÀÁすることはできません。
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