Détection de photons uniques : principes et applications

Cette séance de cours couvre les principes et les applications de la détection de photons uniques, en se concentrant sur la diode d'avalanche à photons uniques (SPAD). Il commence par un aperçu de diverses technologies de détection, y compris les CCD intensifiés et les photodétecteurs hybrides. L'instructeur explique le principe de fonctionnement des SPAD, en soulignant l'effet d'avalanche dans les jonctions PN et l'importance des mécanismes de trempe. La séance de cours détaille la conception des SPAD, y compris le rôle des résistances de trempe et l'importance du fonctionnement du mode Geiger. La discussion s'étend aux mesures de performance des SPAD, telles que l'efficacité quantique, le nombre d'obscurité et les afterpulses. Les applications de la technologie SPAD sont mises en évidence, y compris la spectroscopie de corrélation de fluorescence, la génération de nombres aléatoires quantiques et le comptage de photons uniques corrélés dans le temps. La séance de cours se termine par un aperçu de l'évolution de la technologie SPAD et de son intégration dans les systèmes CMOS, présentant les progrès des réseaux de pixels et leurs implications pour la mesure de précision dans divers domaines.