佳能申請SPAD堆疊傳感器專利

近日。佳能在申請一項專利(2024-056859)，該公司正在考慮提高SPAD傳感器的可靠性。

SPAD(單光子雪崩二極管)傳感器，通過將二極管放入雪崩模式來操作。簡單地說，這需要一個高的負偏置電壓(大約在-50到-100伏之間)，這會導致雪崩電流的產(chǎn)生。當二極管處于這種狀態(tài)時，照射到二極管光敏部分的每個光子都會觸發(fā)一個脈沖。通過這種方式，二極管可以精確地計算入射到二極管上的光子數(shù)量。

這是按比例擴展到傳感器尺寸上，并且需要大量的電壓，這需要比普通傳感器更多的規(guī)劃�？紤]到CMOS集成電路通常以大約5到18伏的電壓供電。

佳能正在考慮提高傳感器的可靠性，方法是將傳感器堆疊起來，將一些電路移到第二襯底上，并遠離雪崩配置中二極管的高電壓。他們引用了一個先前的專利，并建議它有以下問題。

圖片:搜狗截圖20240426090818.png

沒有考慮到用于提供高壓驅(qū)動層壓雪崩二極管的布線，也沒有充分保證光電轉(zhuǎn)換裝置的可靠性。

簡而言之，這就是他們想要通過這項專利申請解決的問題。而且，簡而言之，這個專利的作者不喜歡先前的專利。

由于極高的靈敏度和當光子擊中二極管時這些傳感器可以脈沖的事實，它們通常用于ToF(飛行時間)或激光雷達傳感器。這兩種方法都松散地使用激光脈沖從表面反射到傳感器上的時間來計算距離。由于光速在大氣中是相對恒定的，這就成為測量距離的一個簡單過程。

這些傳感器的應(yīng)用通常用于汽車、手機自動對焦傳感器和其他應(yīng)用。它們也可以用于非常靈敏的夜視傳感器等等。

與所有的專利申請一樣，這是一個佳能的研究，可能不會在任何未來佳能產(chǎn)品上應(yīng)用。