本公開大體上涉及成像系統，并且具體地涉及包括由多個單光子雪崩二極管(spad)組成的硅光電倍增管(sipm)的成像傳感器。
背景技術：
1、現代電子器件(諸如蜂窩電話、相機和計算機)常常使用數字圖像傳感器。圖像傳感器(也可被稱為成像器)可由二維圖像感測像素陣列形成。在深度成像應用中，可實現單光子器件來檢測從源發射并且從目標反射的光子，并且基于該光子的飛行時間(tof)信息來測量精確的目標距離。例如，單光子器件可包括硅光電倍增管(sipm)器件的陣列。每個sipm器件繼而可由多個單光子雪崩二極管(spad)組成。sipm器件的多個spad可形成sipm的光敏區域，并且可提供模擬輸出信號。
2、本公開的實施方案的發明人已經認識到，將多個spad分組在一起成為單個sipm可能會導致跨越sipm的共用偏置或共用輸出線的金屬線兩端的電壓降。本公開的實施方案的發明人還認識到，此類電壓降可能會導致sipm和可在其中實現sipm的成像系統上的光子檢測效率(pde)均勻性的劣化。本公開的實施方案可以解決這些挑戰中的一個或多個挑戰。
技術實現思路
1、根據第一方面，提供一種硅光電倍增管sipm，包括：多個微單元，所述多個微單元耦合到所述sipm的求和節點，所述多個微單元中的每個微單元包括：單光子雪崩二極管；被動猝滅器件，所述被動猝滅器件與所述單光子雪崩二極管串聯耦合；和電流鏡，所述電流鏡被配置為基于來自所述單光子雪崩二極管的電流而生成微單元輸出電流。
2、根據第二方面，提供一種硅光電倍增管sipm，包括：多個微單元，所述多個微單元各自具有耦合到所述sipm的求和節點的微單元輸出，所述多個微單元中的每個微單元包括：單光子雪崩二極管；和被動猝滅器件，所述被動猝滅器件與所述單光子雪崩二極管串聯耦合；和電流鏡，所述電流鏡耦合到所述求和節點并且被配置為基于在所述求和節點處接收的微單元輸出電流之和來生成sipm輸出電流。
3、根據第三方面，提供一種成像系統，所述成像系統包括：圖像處理電路；和半導體器件，所述半導體器件通信地耦合到所述圖像處理電路并且包括多個硅光電倍增管sipm，每個sipm包括：多個微單元，所述多個微單元各自具有耦合到所述sipm的求和節點的微單元輸出，所述多個微單元中的每個微單元包括：單光子雪崩二極管；和被動猝滅器件，所述被動猝滅器件與所述單光子雪崩二極管串聯耦合；和電流鏡，所述電流鏡耦合到所述求和節點并且被配置為基于在所述求和節點處接收的微單元輸出電流之和來生成sipm輸出電流。
1.一種硅光電倍增管sipm，包括：
2.根據權利要求1所述的sipm，所述sipm還包括電阻器，所述電阻器耦合到所述求和節點，以從所述多個微單元中的每個微單元接收所述微單元輸出電流并且生成輸出電壓。
3.根據權利要求1所述的sipm，其中所述電流鏡被配置為對來自所述單光子雪崩二極管的所述電流進行放大，以生成所述微單元輸出電流。
4.根據權利要求1所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括預充電晶體管，所述預充電晶體管被配置為以高于所述單光子雪崩二極管的反向擊穿電壓的偏置電壓對所述單光子雪崩二極管進行預充電。
5.根據權利要求1所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括串聯耦合在所述單光子雪崩二極管與所述電流鏡之間的猝滅晶體管。
6.根據權利要求1所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括禁用晶體管，所述禁用晶體管耦合到所述單光子雪崩二極管的陰極并且被配置為禁用所述單光子雪崩二極管。
7.根據權利要求1所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括啟用晶體管，所述啟用晶體管與所述單光子雪崩二極管串聯耦合并且被配置為啟用所述單光子雪崩二極管與所述電流鏡之間的電流路徑。
8.一種硅光電倍增管sipm，包括：
9.根據權利要求8所述的sipm，所述sipm還包括電阻器，所述電阻器耦合到所述電流鏡并且被配置為基于所述sipm輸出電流生成輸出電壓。
10.根據權利要求8所述的sipm，其中所述電流鏡被配置為對在所述求和節點處接收的所述微單元輸出電流之和進行放大，以生成所述sipm輸出電流。
11.根據權利要求8所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括預充電晶體管，所述預充電晶體管被配置為以高于所述單光子雪崩二極管的反向擊穿電壓的偏置電壓對所述單光子雪崩二極管進行預充電。
12.根據權利要求8所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括串聯耦合在所述單光子雪崩二極管與所述微單元輸出之間的猝滅晶體管。
13.根據權利要求8所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括禁用晶體管，所述禁用晶體管耦合到所述單光子雪崩二極管的陰極并且被配置為禁用所述單光子雪崩二極管。
14.根據權利要求8所述的sipm，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括啟用晶體管，所述啟用晶體管與所述單光子雪崩二極管串聯耦合并且被配置為啟用所述單光子雪崩二極管與所述微單元輸出之間的電流路徑。
15.一種成像系統，所述成像系統包括：
16.根據權利要求15所述的成像系統，其中：
17.根據權利要求15所述的成像系統，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括預充電晶體管，所述預充電晶體管耦合到所述單光子雪崩二極管的陰極并且被配置為以高于所述單光子雪崩二極管的反向擊穿電壓的偏置電壓對所述單光子雪崩二極管進行預充電。
18.根據權利要求15所述的成像系統，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括猝滅晶體管，所述猝滅晶體管串聯耦合在所述單光子雪崩二極管與所述微單元輸出之間并且被配置為提供所述單光子雪崩二極管的主動猝滅。
19.根據權利要求15所述的成像系統，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括禁用晶體管，所述禁用晶體管耦合到所述單光子雪崩二極管的陰極并且被配置為降低被施加到所述單光子雪崩二極管的偏置電壓。
20.根據權利要求15所述的成像系統，其中所述多個微單元中的每個微單元還包括啟用晶體管，所述啟用晶體管與所述單光子雪崩二極管串聯耦合并且被配置為啟用所述單光子雪崩二極管與所述微單元輸出之間的電流路徑。