紫外單光子探測技術是一種新興的光電探測技術,可廣泛用于國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學探索、環(huán)境監(jiān)測等領域。開展基于SiC紫外單光子探測器的成像系統(tǒng)研究對推動該項技術的廣泛應用具有重要意義。本文基于1×8 SiC APD日盲紫外線陣探測器組件研制了一個工作波段覆蓋240nm~280nm的紫外成像系統(tǒng),同時考慮到APD的可靠性設計了相應的像素保護電路。首先分析了地表太陽輻射特性及其對日盲紫外探測系統(tǒng)性能的影響,同時介紹了光機掃描成像原理及APD工作原理,然后闡述了保護電路對于APD陣列的重要性,并對比分析了幾種用于高壓保護的器件與典型結構。在紫外成像系統(tǒng)設計中,根據(jù)APD線陣規(guī)模和成像目標特性采用串并混合掃描的方式并通過二維轉臺實現(xiàn)物體掃描,在紫外光探測模塊中的保護電路設計中,采用了一種二極管與電阻交叉組合的箝位保護電路結構,并分別使用普通二極管與齊納二極管作為鉗位結構進行對比研究,最后基于CSMC 0.18μm高壓工藝完成電路與版圖設計;在前置光學系統(tǒng)中分別采用紫外鏡頭和濾光片進行光學聚焦和屏蔽太陽光背景輻射,在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采用基于數(shù)據(jù)采集卡和上位機的波形數(shù)字化技術實現(xiàn)對芯片數(shù)據(jù)的采集,同時通... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

被動光子計數(shù)成像儀

8(a) 成像系統(tǒng)外景 圖 1-11 成像檢測極其同時，華東師范大學也在進行基于 GM-APD 的.2 給出了國內(nèi)外光子計數(shù)成像技術部分研究成果方面較為領先，陣列規(guī)模在逐年擴大，此外，面涉及紫外成像技術方面的較少，尤其是基于 SiC子計數(shù)成像技術研究對于推動國內(nèi)紫外探測技術

測基礎譜iolet light，UV）是指在太陽光譜中肉眼不可見，位于紫色nm 到 400nm 輻射的總稱。如圖 2-1 所示，根據(jù)波長的不同具體如下：UVA 為 320～400nm，UVB 為 290～320 nm，線光源是太陽光，當來自太陽的紫外線輻射通過大氣時，UVA 也稱為可見盲（visible-blind）區(qū)；同時由于臭氧層對的光幾乎不會在接近地面的大氣中出現(xiàn)，這個波段通常稱，Solar blind Ultraviolet）波段范圍為 240nm-280nm，主要如果天氣沒有特殊的情況，對于日盲光學系統(tǒng)就會出現(xiàn)暗輻射，就可以在無噪聲背景下被檢測和成像。

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]CMOS電路中ESD保護結構的設計[J]. 王大睿.  中國集成電路. 2007(06)
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[9]寬禁帶半導體器件的發(fā)展[J]. 畢克允,李松法.  中國電子科學研究院學報. 2006(01)
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博士論文
[1]多光束光子計數(shù)激光成像技術研究[D]. 李召輝.華東師范大學 2017
[2]4H-SiC雪崩紫外單光子探測器的研究[D]. 周東.南京大學 2014

碩士論文
[1]遠紫外光子計數(shù)成像讀出系統(tǒng)算法設計[D]. 李宇嘉.中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心) 2017
[2]基于LABVIEW的汽車拉索動態(tài)分析測試系統(tǒng)研制[D]. 黃浩.江蘇科技大學 2016
[3]基于4H-SiC雪崩光電二極管的日盲紫外單光子探測系統(tǒng)設計[D]. 丁健文.南京大學 2015



本文編號：2941891