紫外單光子探測技術(shù)是一種新興的光電探測技術(shù),可廣泛用于國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)探索、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)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(shù)的廣泛應(yīng)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(shè)計了相應(yīng)的像素保護(hù)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(jī)掃描成像原理及APD工作原理,然后闡述了保護(hù)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(hù)的器件與典型結(jié)構(gòu)。在紫外成像系統(tǒng)設(shè)計中,根據(jù)APD線陣規(guī)模和成像目標(biāo)特性采用串并混合掃描的方式并通過二維轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)物體掃描,在紫外光探測模塊中的保護(hù)電路設(shè)計中,采用了一種二極管與電阻交叉組合的箝位保護(hù)電路結(jié)構(gòu),并分別使用普通二極管與齊納二極管作為鉗位結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比研究,最后基于CSMC 0.18μm高壓工藝完成電路與版圖設(shè)計;在前置光學(xué)系統(tǒng)中分別采用紫外鏡頭和濾光片進(jìn)行光學(xué)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(jī)的波形數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)對芯片數(shù)據(jù)的采集,同時通... 

【文章來源】：東南大學(xué)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(xué)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(xué)也在進(jìn)行基于 GM-APD 的.2 給出了國內(nèi)外光子計數(shù)成像技術(shù)部分研究成果方面較為領(lǐng)先，陣列規(guī)模在逐年擴(kuò)大，此外，面涉及紫外成像技術(shù)方面的較少，尤其是基于 SiC子計數(shù)成像技術(shù)研究對于推動國內(nèi)紫外探測技術(shù)

測基礎(chǔ)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(dāng)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(xué)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]高靈敏度寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器[J]. 陸海,陳敦軍,張榮,鄭有炓.  南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2014(03)
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[5]紫外線列探測器的演示成像系統(tǒng)[J]. 黃翌敏,李向陽,龔海梅.  紅外與激光工程. 2007(06)
[6]CMOS電路中ESD保護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J]. 王大睿.  中國集成電路. 2007(06)
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[8]GaN基紫外探測器及其研究進(jìn)展[J]. 李向陽,許金通,湯英文,李雪,張燕,龔海梅,趙德剛,楊輝.  紅外與激光工程. 2006(03)
[9]寬禁帶半導(dǎo)體器件的發(fā)展[J]. 畢克允,李松法.  中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2006(01)
[10]紫外光通信及其軍事應(yīng)用[J]. 龐華偉,劉天山.  云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(S2)

博士論文
[1]多光束光子計數(shù)激光成像技術(shù)研究[D]. 李召輝.華東師范大學(xué) 2017
[2]4H-SiC雪崩紫外單光子探測器的研究[D]. 周東.南京大學(xué) 2014

碩士論文
[1]遠(yuǎn)紫外光子計數(shù)成像讀出系統(tǒng)算法設(shè)計[D]. 李宇嘉.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心) 2017
[2]基于LABVIEW的汽車?yán)鲃討B(tài)分析測試系統(tǒng)研制[D]. 黃浩.江蘇科技大學(xué) 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(shè)計[D]. 丁健文.南京大學(xué) 2015



本文編號：2941891