| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 专用术语注释表 | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 单光子探测器研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 单光子探测器国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 单光子探测器研究意义 | 第12-13页 |
| 1.4 论文主要研究内容及组织框架 | 第13-15页 |
| 第二章 SPAD探测器的工作原理和器件性能 | 第15-26页 |
| 2.1 SPAD探测器工作原理 | 第15-16页 |
| 2.2 SPAD性能参数 | 第16-20页 |
| 2.2.1 暗计数 | 第16-17页 |
| 2.2.2 后脉冲 | 第17-18页 |
| 2.2.3 光子探测效率 | 第18-19页 |
| 2.2.4 时间抖动 | 第19-20页 |
| 2.2.5 串扰 | 第20页 |
| 2.3 SPAD淬灭/复位电路 | 第20-23页 |
| 2.3.1 被动淬灭/复位电路 | 第21页 |
| 2.3.2 主动淬灭/复位电路 | 第21-22页 |
| 2.3.3 门控淬灭/复位电路 | 第22-23页 |
| 2.4 SPAD计数电路与时间-数字转换器(TDC) | 第23-25页 |
| 2.4.1 计数电路 | 第23-24页 |
| 2.4.2 TDC电路 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 SPAD器件设计与优化 | 第26-45页 |
| 3.1 SPAD器件结构设计 | 第26-29页 |
| 3.1.1 保护环的必要性 | 第26-28页 |
| 3.1.2 传统p阱保护环结构缩小的局限性 | 第28页 |
| 3.1.3 虚拟保护环结构的尺寸缩小的优势 | 第28-29页 |
| 3.2 三种保护环结构的SPAD器件的仿真对比 | 第29-38页 |
| 3.3 虚拟保护环结构性能计算 | 第38-44页 |
| 3.3.1 暗计数率计算 | 第38-41页 |
| 3.3.2 光子探测效率计算 | 第41-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 SPAD像素单元电路设计 | 第45-61页 |
| 4.1 淬灭/复位电路设计 | 第45-53页 |
| 4.1.1 淬灭/复位电路设计方案 | 第45页 |
| 4.1.2 主动淬灭/复位电路设计思路 | 第45-49页 |
| 4.1.3 淬灭/复位电路优化 | 第49-52页 |
| 4.1.4 淬灭/复位电路仿真 | 第52-53页 |
| 4.2 计数电路设计 | 第53-60页 |
| 4.2.1 电荷共享法结构的计数电路设计 | 第53-56页 |
| 4.2.2 计数电路仿真 | 第56-60页 |
| 4.3 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 SPAD像素单元版图设计 | 第61-71页 |
| 5.1 SPAD像素单元版图设计与验证 | 第61-67页 |
| 5.1.1 SPAD器件版图设计 | 第61-62页 |
| 5.1.2 淬灭/复位电路版图设计与验证 | 第62-64页 |
| 5.1.3 计数电路版图设计与验证 | 第64-67页 |
| 5.2 提取版图寄生参数后仿真 | 第67-70页 |
| 5.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-74页 |
| 6.1 工作总结 | 第71-72页 |
| 6.2 研究展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 | 第78-79页 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 | 第79-80页 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |