Bildsensoren und optische Bauelemente

Welches Fotoelement wird in Sperrrichtung oberhalb der Durchbruchspannung betrieben und erzeugt schon bei einem einzelnen Photon durch Lawinenmultiplikation einen Puls?

  1. ASPAD (Einzelphotonen-Lawinendiode)
  2. BSolarzelle
  3. CPIN-Fotodiode
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Antwort: A. SPAD (Einzelphotonen-Lawinendiode)

Ein SPAD wird mit einer Sperrspannung oberhalb der Durchbruchspannung (Geiger-Modus) betrieben und gibt selbst bei dem von einem einzelnen Photon erzeugten Elektron durch Lawinenmultiplikation einen großen Strompuls ab. Da die Pulsgröße nicht von der Photonenzahl abhängt, ist es ein Element, das Photonen „zählt“. Die Lawine wird durch eine Quench-Schaltung gestoppt, um sich auf das nächste Photon vorzubereiten. Da sich die Ankunftszeit mit Pikosekundengenauigkeit messen lässt, wird es in LiDAR, Abstandssensoren von Smartphones und der Messung von Fluoreszenzlebensdauern verwendet.

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