シリコン光電子増倍管 (SiPM)

シリコン光電子増倍管 (SiPM) は、ガイガーモードで動作する単一光子アバランシェ・ダイオード (SPAD) のアレイです。単一光子の検出が可能です。光源や用途によって、数百から数千個のSPADがピクセルに並列接続されます。それらのピクセルの積算電気出力は、表面に衝突した光子数に比例します。

SPAD信号は極めて短時間で上昇します。次の入射光子に備えてすぐにダイオードをリセットするために内蔵の抵抗器がアバランシェをクェンチングします。積算信号は、シリコン貫通電極 (TSV) などによって信号の成形、増幅およびデジタル化処理を行う電子機器に伝送されます。時間-デジタル変換器 (TDC) により、光子の到達時間の特定が可能になります。

この技術の原理に基づいて、様々なSiPMの設計が可能になり、用途に合わせた高い技術的可能性がもたらされます。