面向VUV灵敏硅光多极管的宽带光子探测效率模型
仪器与探测器
2026-04-10 v3
摘要
我们提出了描述P-on-N型硅光多极管光子探测效率 (PDE) 的通用解析模型，可用于器件表征、PDE 从有限数据 extrapolate、仿真和设计优化。利用器件特定参数，将PDE 作为波长、入射角、电压和有限温度范围的函数进行建模。通过将PDE 分解为传输效率和内部效率，可预测在液体惰性气体和其他稠密介质中的性能。我们测量了在163 K 下从350 nm 到830 nm 的绝对PDE 值，针对两种VUV灵敏硅光多极管：一款来自日立大学的VUV4 和一款来自Fondazione Bruno Kessler 的VUV-HD 技术。此外，还包括相对PDE 随入射角的测量。我们成功地将模型拟合到数据中，与文献进行比较，并通过对新波长和液体氙/氩中的操作进行 extrapolate，展示了模型的预测能力，这对于估算大规模实验中外部串扰的性能和影响具有重要意义。最后我们利用该模型探讨了针对astroparticle 物理和量子计算中的特定应用优化效率的问题。
引用
@article{arxiv.2508.16005,
title = {Demonstrating a broadband Photon Detection Efficiency model on VUV sensitive Silicon Photomultipliers},
author = {Austin de St Croix and Harry Lewis and Kurtis Raymond and Fabrice Retière and Maia Henriksson-Ward and Giacomo Gallina and Nicholas Morrison and Aileen Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16005},
year = {2026}
}