Photon-to-Digital Converter in 65 nm CMOS Technology with SPTR Below 15 ps FWHM
Notice bibliographique
Résumé
The advancement of high-energy physics, medical imaging and quantum communication relies on precise timing and spatial photon detection. We are developing a photon-to-digital converter (PDC), consisting of an array of single-photon avalanche diodes (SPADs) connected one-to-one at the cathode with quenching circuits (QCs). The PDC, implemented in TSMC 65 nm LP CMOS technology, will integrate 4096 pixels and the readout chain required for single-photon detection and time tagging. The time-stamping will be achieved through 512 tiled time-to-digital converters (TDC), using a cascaded-stage vernier architecture which offers low power and area while keeping a 10 ps timing resolution. The future PDC design is based on preliminary results from last year's prototype showing single-photon timing resolution (SPTR) values below 15 ps FWHM when the QC is directly connected to a 2D SPAD. This confirms the effectiveness of the readout architecture and circuit-level implementation. The timing precision and granularity of the PDC leads to a great versatility. By analyzing the different applications the PDC is designed for, the presentation will delve in the architectural challenges and capabilities of our device.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
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 ».