論文の概要: Investigation of the Effects of the Multiplication Area Shape on the
Operational Parameters of InGaAs/InAlAs SPADs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.04147v1
- Date: Fri, 6 Oct 2023 10:38:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-09 21:01:40.864708
- Title: Investigation of the Effects of the Multiplication Area Shape on the
Operational Parameters of InGaAs/InAlAs SPADs
- Title（参考訳）: InGaAs/InAlAs SPADの動作パラメータに及ぼす乗算面積形状の影響の検討
- Authors: Anton Losev, Alexandr Filyaev, Vladimir Zavodilenko, Igor Pavlov, and
Alexander Gorbatsevich
- Abstract要約: 構造体の活性領域の直径を変えると、電流-電圧曲線の線形部分の暗流が変化する。
現在の電圧曲線のみに基づいて、バッチから特定のSPADを選択するのは合理的である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 75.38606213726906
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A 2D model of an InGaAs/InAlAs single photon avalanche photodiode has been
developed. The influence of the active area structure in the multiplication
region on the diode's operating parameters has been studied. It was found that
changing the diameter of the structure's active region leads to a change in the
dark current in the linear part of the current-voltage curve and a change in
the breakdown voltage. Reducing the diameter of the active region from 25
$\mu$m to 10 $\mu$m allowed decreasing the dark current in the linear mode by
about $10$ dB. It has been shown that the quality of the SPAD device can be
assessed by knowing the avalanche breakdown voltage and the overall
current-voltage curve plot if we consider structures with the same
multiplication region thickness and different remaining layers. The higher the
breakdown voltage, the better the structure's quality due to smaller local
increases in the field strength. Following this statement, we conclude that for
further use in single-photon detectors, it is reasonable to pick specific SPADs
from a batch on the sole basis of their current-voltage curves.
- Abstract（参考訳）: InGaAs/InAlAs単光子アバランシェフォトダイオードの2次元モデルを開発した。
ダイオードの動作パラメータに対する乗算領域の活性領域構造の影響について検討した。
その結果, 活性領域の直径の変化は, 電流-電圧曲線の線形部分における暗電流の変化と破壊電圧の変化につながることがわかった。
アクティブ領域の直径を25$\mu$mから10$\mu$mに減少させることで、リニアモードのダーク電流を約10$db減少させることができた。
同じ乗算領域の厚さと異なる残層を持つ構造を考えると、雪崩破壊電圧と全体の電流-電圧曲線プロットを知ることでSPAD装置の品質を評価することができることが示されている。
破壊電圧が高いほど、磁場強度の局所的な増加が小さくなるため、構造の品質が向上する。
この声明に続いて、単光子検出器のさらなる使用については、現在の電圧曲線のみに基づいてバッチから特定のSPADを選択することは合理的である、と結論付けている。
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