An Improved 2-D Photon Detection Probability Model for Single-Photon Avalanche Diodes With Experimental Calibrations
Notice bibliographique
Résumé
Single-photon avalanche diodes (SPADs) enable ultrasensitive photodetection while being compatible to cost-effective standard CMOS technology. However, accurate characterization of their photon detection probability (PDP) remains underexplored, limiting the optimization of SPAD performance in standard CMOS processes. This work presents an efficient and robust PDP modeling approach that accounts for key process-dependent and experimental nonidealities. The model considers effects of interlayer dielectric (ILD), intermetal dielectric (IMD), and passivation layers, capturing their impact on optical transmission and PDP. To address experimental limitations, the simulated PDP is calibrated using measured transmission spectra of bandpass filters (BPFs). A Monte Carlo (MC) method further optimizes the PDP model with the consideration of process variations, enabling improved agreement with measurements. The proposed model achieves a mean absolute error (MAE) of 2.74% over the spectrum from 400 to 660 nm and an absolute difference of 0.44% at peak PDP at 420 nm when compared to the measured PDP results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».