单光子雪崩二极管建模及基于荧光寿命成像的像素单元设计
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| ·单光子探测器的研究背景和意义 | 第10页 |
| ·单光子探测器(SPAD)结构的演变 | 第10-14页 |
| ·衬底探测型器件 | 第11页 |
| ·表面探测型器件 | 第11-12页 |
| ·CMOS工艺下的表面探测型器件 | 第12-14页 |
| ·荧光寿命成像的应用 | 第14页 |
| ·国内外研究现状 | 第14-16页 |
| ·本文的主要研究内容及创新点 | 第16-18页 |
| 第二章 单光子二极管的理论基础及荧光寿命探测方法 | 第18-27页 |
| ·SPAD器件工作原理 | 第18-19页 |
| ·SPAD器件的关键性能参数 | 第19-21页 |
| ·光子探测效率 | 第19页 |
| ·暗计数率 | 第19-20页 |
| ·后脉冲 | 第20页 |
| ·串扰率 | 第20-21页 |
| ·常用电路结构及荧光寿命探测方法 | 第21-25页 |
| ·被动淬灭电路 | 第21页 |
| ·主动淬灭复位电路 | 第21-22页 |
| ·阵列级电路结构 | 第22-23页 |
| ·门控探测方法 | 第23-24页 |
| ·时间相关单光子计数 | 第24-25页 |
| ·基于扫描相机的荧光寿命成像 | 第25页 |
| ·本章小结 | 第25-27页 |
| 第三章 单光子二极管器件理论建模 | 第27-38页 |
| ·器件统计物理模型建立 | 第27-28页 |
| ·光子探测效率的建模 | 第28-29页 |
| ·暗计数率建模 | 第29-30页 |
| ·后脉冲几率建模 | 第30-31页 |
| ·Geiger mode TCAD仿真 | 第31-33页 |
| ·模型计算结果验证 | 第33-36页 |
| ·本章小结 | 第36-38页 |
| 第四章 单光子二极管EDA仿真模型 | 第38-51页 |
| ·SPAD基本模型 | 第38-40页 |
| ·改进的SPAD Verilog-A仿真模型 | 第40-44页 |
| ·光子探测脉冲 | 第40-42页 |
| ·暗计数脉冲 | 第42-43页 |
| ·后脉冲 | 第43-44页 |
| ·Verilog-A模型实现过程 | 第44-45页 |
| ·模型仿真验证 | 第45-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 荧光成像像素单元电路及其版图研究 | 第51-60页 |
| ·像素级单元 | 第51-55页 |
| ·施密特触发电路 | 第52-53页 |
| ·门控电路 | 第53-55页 |
| ·像素级单元仿真分析 | 第55-58页 |
| ·像素级单元的版图设计 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第六章 总结与展望 | 第60-63页 |
| ·论文总结 | 第60-61页 |
| ·研究展望 | 第61-63页 |
| 参考文献 | 第63-66页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 | 第66-67页 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 | 第67-68页 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69页 |
