Однородность двумерного пространственного распределения эффективности обнаружения фотонов и вероятности перекрестных помех у многопиксельных счетчиков фотонов на микромасштабе

Аннотация: Исследована двумерная (2D) однородность пространственного распределения эффективности обнаружения фотонов (ЭОФ) и вероятности оптических перекрестных помех P_ct у многопиксельных счетчиков фотонов (МПСФ) на микроскопическом масштабе. Экспериментально показано, что 2D пространственное распределение P_ct заметно неоднородно, а именно: P_ct имеет большие значения в углах и на краях каждого пикселя в МПСФ, что указывает на более сильное электрическое поле в этих местах пикселя вследствие обеднения носителями. Для ЭОФ неоднородность 2D распределения также становится заметной при небольшом размере пикселей МПСФ, что указывает на увеличение неоднородности распределения электрического поля в МПСФ с уменьшением размера пикселя. Предложен метод характеризации однородности пространственного распределения двумерного электрического поля в отдельном пикселе МПСФ, который можно использовать для управления процессом оптимизации МПСФ и их свойств. Эти перспективные методики могут быть естественно распространены на любые гейгеровские лавинные фотодиоды и их массивы.

Ключевые слова: многопиксельный фотонный счетчик, кремниевый фотоумножитель, однородность пространственного распределения, эффективность обнаружения фотонов, вероятность оптических перекрестных помех, микроскопический масштаб.