
附录
在C30902S和C30921S操作
在盖革模式
介绍
当以上的击穿电压,雪崩偏压
光电二极管,通常会进行大电流。不过,
如果当前是这样的电流限制为小于
一个特定的值(这些二极管约50 μA ),则
电流是不稳定的,并且可以通过本身关断。该
这种行为的解释是,载流子的数目
在任一时刻的雪崩区域较小和
波动很大。如果该数字出现波动,以
零,电流必须停止。随后,它仍处于关闭状态
直到雪崩脉冲由一个舱壁或光重新触发
生成的载体。
该C30902S和C30921S被选择为具有小
批量生成暗电流。这使得它们适用于
下面光子计数的VBR或低噪音运行
上述VBR在盖革模式。在此所谓的盖革
模式中,一个单一的光电子(或热产生的
电子)可能会触发其排放的脉冲雪崩
从它的反向电压V R的光电二极管的电压
略低于VBR 。这种雪崩的可能性
发生的显示在图8中作为"Photoelectron
检测Probability"并且可以看出,它具有增加
反向电压VR 。为VR- VBR,一个给定值的
光电子探测概率是独立的
温度。要确定光子探测
概率,需要乘以光电子
检测概率的量子效率,这是
在图2中所示的,量子效率也较
与温度无关,除了100nm的截止附近。
该C30902S和C30921S所用的盖革使用
无论是使用"passive"或"active"脉冲淬火模式
电路。的优点和缺点每个都
下面讨论。
被动淬火电路
最简单的,并且在许多情况下,一个完全足够的方法
淬火的击穿脉冲的,是通过使用一个
限流负载电阻器。这种"passive"的一例
淬火电路示于图9中的负载线的
电路示于图10.是处于导通状态,在
VBR两个条件必须满足:
1.雪崩必须被触发任一
光电子或本体产生的电子进入
二极管的雪崩区。 (注:孔是低效的,在
开始在硅雪崩。 )雪崩的概率
被启动的上面所讨论的。
2.继续处于导通状态的足够大的
目前,所谓的闭锁电流ILATCH ,必须通过
通过该装置,使得总是有一个电子或空穴
雪崩区。通常在C30902S和C30921S ,
ILATCH = 50 μA 。对于电流( VB- VBR) / RL,远大于
ILATCH ,二极管仍保持导通。如果当前( VR-
VBR) / RL,比ILATCH少得多,二极管开关几乎
立即向非导通状态。如果( VB - VBR ) / RL ,是
约等于ILATCH ,则二极管将切换在一个
任意时间从通电到非导通状态
取决于电子和空穴的时候,在数
雪崩区域统计学波动到零。
当RL大,则光电二极管通常是不导电的,
和工作点是在虚拟现实 - IdsRL在非导通
状态。继雪崩击穿,设备充电
到的电压VR - IdsRL与时间常数的CRL其中C
为总装置容量包括杂散电容。
用C = 1.6 pF和RL = 200.2 kΩ时的充电时间常数
的0.32微秒的计算,在合理的协议
与观测如图9.也从可见
图9中,上升时间是快速的,5至50纳秒,随VR-
VBR增加,并且非常依赖于的电容
负载电阻,引线等在半压点的抖动
通常数量级为上升时间的顺序相同。为
计时目的,其中具有最小的抖动是很重要的,
上升脉冲的可能的最低阈值应
使用。