5.4 暫態響應模擬
5.4.2 光入射在主動區上方不同位置之模擬結果
在此節中，我們使用點光源來模擬光聚焦在主動區上不同位置時的差異，如 圖 5.9 所示，以元件中心為原點，我們分別在距離原點 0 μm、1 μm、2 μm 及 3 μm (主動區邊緣) 處設定點光源，對結構 N 及結構 P 做暫態模擬，其中入 射光波長為 400 nm，操作偏壓為逆偏 20 V，為了方便做探討，我們將其模擬結 果整理於表 5-2 中，由表可看出離主動區中心愈近，FWHM 及 FW (1/100) M 的值 便愈小，但 1 μm 與 2 μm 的差異卻不大， 其原因有待經由量測來釐清。
最後，我們將上述模擬結果與目前的文獻做比較，並將內容整理於附錄二 中。
結構 N：P+_HVNW 結構 P：N+_HVPW
0 μm 1 μm 2μm 3μm
圖 5.9、使用點光源模擬光載子在主動區上方不同位置生成時的暫態響應
FWHM (ps) FW (1/100) M (ps)
結構 N：0 μm 85 222
結構 N：1 μm 95 260
結構 N：2 μm 94 261
結構 N：3 μm 98 333
結構 P：0 μm 94 483
結構 P：1 μm 125 572
結構 P：2 μm 124 566
結構 P：3 μm 132 702
表 5-2、光入射在主動區上方不同位置之半高寬及百分之一高寬值
第 6 章 總結與未來展望
在此論文中，歸功於自動化量測系統的建立，使得我們所得到的數據不僅可 有效避免人為誤差，同時還具有一定程度的重現性。此外，新量測系統的建立，
也讓我們對元件有更進一步的了解，在 2D mapping photocount 量測中，透過其 量測結果的分析，我們可推得整個主動區的電場分佈，藉此了解元件架構改變後 造成的影響。而在 jitter 量測中，透過對比結構的設計，我們可以探討不同載 子在元件內移動及引發崩潰的機制，藉此設計出一低 jitter 的架構。
經由上述的過程，我們期待未來能有效地改善元件的 jitter 及 DCR，並且 能結合主動式截止電路，製作出低雜訊且高速的單光子偵測器，當此工作完成後，
陣列的製作便成為我們的下一個目標，為了量測上的便利性，我們預計使用 FPGA (field programmable gate array) 來搭配元件5，藉此先對陣列的特性做探討，
當對其有一定的了解後，我們期許最終能自行製作出影像感測元件，並可廣泛應 用在各個領域中。
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參考文獻
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2232-2244, (2008).
附錄一 元件在不同晶片時的崩潰電壓
編號 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 Chip1 -22.8 -22.7 -74.5 -73.8 X -73.8 Chip2 -22.6 -22.5 -75.6 -75.1 -80.6 -75.5 Chip3 X6 -22.5 -74.9 -74.5 -79.4 -74.3 Chip4 -22.8 -22.7 -74.7 -74.3 -79.8 -75.0 Chip5 -22.8 -22.7 -74.6 -74.4 -80.7 -75.7 Chip6 -22.7 -22.6 -73.4 -73.2 -80.0 -75.3 Chip7 -22.8 -22.7 -75.0 -74.4 -80.0 -74.8 Chip8 -22.7 -22.6 -74.7 -74.1 -79.0 -74.4 Chip9 -22.7 -22.6 -75.7 -75.0 -80.3 -74.9 Chip10 X -22.7 -73.9 -73.6 -79.7 -75.2
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附錄二 Jitter 比較表
This work (Simulation)
J. A. Richardson 2011[18]
S. Tisa 2008[19]
Diameter 6μm 4μm 8μm 20μm Breakdown
Voltage
-26.5V -14.36V -24V
Process 0.25μm HV CMOS 0.13μm CMOS 0.35μm HV CMOS Pulsed Laser
Wavelength
9文獻[19]使用了 820nm pulse laser 當光源，所以光的穿透深度較深，造成 Jitter 會另外受到
簡歷 (VITA)
姓名： 李書誠 性別： 男
出生年月日：民國75年5月31日 籍貫：台灣省彰化縣
學歷：
國立彰化高級中學 (2001.9 – 2004.6) 國立交通大學電子工程系學士 (2004.9 – 2008.6) 國立交通大學電子工程系碩士 (2010.9 – 2013.4)
碩士論文題目：
單光子崩潰二極體之光子偵測特性
Photon Detection Characteristics of Single Photon Avalanche Diode