CN107063452A - 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 - Google Patents
一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107063452A CN107063452A CN201710223480.1A CN201710223480A CN107063452A CN 107063452 A CN107063452 A CN 107063452A CN 201710223480 A CN201710223480 A CN 201710223480A CN 107063452 A CN107063452 A CN 107063452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nmos tube
- pmos
- phase inverter
- gate
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 20
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- HCUOEKSZWPGJIM-YBRHCDHNSA-N (e,2e)-2-hydroxyimino-6-methoxy-4-methyl-5-nitrohex-3-enamide Chemical compound COCC([N+]([O-])=O)\C(C)=C\C(=N/O)\C(N)=O HCUOEKSZWPGJIM-YBRHCDHNSA-N 0.000 description 23
- 101001109689 Homo sapiens Nuclear receptor subfamily 4 group A member 3 Proteins 0.000 description 23
- 101000598778 Homo sapiens Protein OSCP1 Proteins 0.000 description 23
- 101001067395 Mus musculus Phospholipid scramblase 1 Proteins 0.000 description 23
- 102100022673 Nuclear receptor subfamily 4 group A member 3 Human genes 0.000 description 23
- 101100286980 Daucus carota INV2 gene Proteins 0.000 description 16
- 101100397045 Xenopus laevis invs-b gene Proteins 0.000 description 16
- 101100508840 Daucus carota INV3 gene Proteins 0.000 description 14
- 101150110971 CIN7 gene Proteins 0.000 description 7
- 101150110298 INV1 gene Proteins 0.000 description 7
- 101100397044 Xenopus laevis invs-a gene Proteins 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 101100532641 Arabidopsis thaliana MP3 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
- G01J2001/4413—Type
- G01J2001/442—Single-photon detection or photon counting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
- G01J2001/4446—Type of detector
- G01J2001/446—Photodiode
- G01J2001/4466—Avalanche
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，属于半导体光电技术领域。本发明利用单光子雪崩光电二极管SPAD结电容与第一NMOS管M1的漏极寄生电容、第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极寄生电容充当负载电容感应雪崩电流，替代了大电阻的引入，节省了版图面积、提高像素单元填充系数，有效提高探测阵列的探测像素；本发明的电路结构简单，不存在无源器件，仅利用单光子雪崩光电二极管SPAD阳极点处的寄生负载电容感应雪崩电流并进行I‑Q‑V积分转换，将电流转换为电压信号，经反相器处理后输出脉冲信号，此结构一方面可以降低电路瞬态功耗，另一方面可以加快检测速率，缩短淬灭时间，减少流过单光子雪崩光电二极管SPAD的电荷数量，且电路结构简单，有利于大规模阵列集成。
Description
技术领域
本发明属于半导体光电技术领域，具体提供了一种单光子雪崩光电二极管成像器件的淬灭电路，实现对单光子雪崩光电二极管的雪崩大电流的快速淬灭。
背景技术
单光子探测技术是一种基于单光子的探测技术，与基于电荷耦合器件(ChargeCouple Device)和CMOS有源像元图像传感器(CMOS Active Pixel Sensor)的传统成像技术相比，具有探测灵敏度高、反应速度快、抗噪声能力强且易于大规模阵列集成。它可以应用在生物芯片检测、医疗诊断、天文观测、量子电子学等领域，并扮演越来越重要的角色。
基于半导体雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode)的单光子探测器是目前使用最多的单光子探测器件，虽然也存在其他类型的单光子探测技术，但基于雪崩光电二极管的单光子探测器具有量子效率高、功耗低、全固态、体积小、工作电压低、对磁场不敏感等优点。单光子雪崩光电二极管具有两种工作状态，一是线性模式，雪崩光电二极管工作在偏置电压低于反向击穿电压下，限于暗(背景)噪声等影响，这种工作状态下的雪崩光电二极管仅具有较小的雪崩增益，雪崩电流较小，且探测效率低，不具有单光子探测能力。二是盖革模式，雪崩光电二极管工作在偏置电压高于反向击穿电压下，这种工作状态下，过偏压会在雪崩倍增区形成强电场，当单光子入射产生载流子进入雪崩倍增区时，会以一定概率触发雪崩倍增效应，使单光子电流在皮秒量级时间内急剧上升到毫安量级大电流，产生易于侦测的电流脉冲。在这种工作模式下的能实现的单光子侦测的雪崩光电二极管被称为单光子雪崩光电二极管(Single Photo Avalanche Diode)。由于雪崩击穿是一个自我维持过程，如果不采取抑制措施，雪崩过程将会持续到器件损坏，为了使器件可以正常状态，必须有一种能良好控制单光子雪崩光电二极管SPAD偏置状态的淬火恢复电路，在单光子雪崩光电二极管SPAD发生雪崩后可以迅速使雪崩电流淬灭，并把单光子雪崩光电二极管SPAD迅速恢复到截止以及可以重新侦测入射光子的状态。因此，淬灭电路需要完成三个目标：能迅速侦测到雪崩电流的上升沿到达，并产生一个与雪崩信号同步的标准脉冲输出；侦测到雪崩电流信号后，可以产生一个关断信号，迅速降低单光子雪崩光电二极管SPAD两端的电压到雪崩电压以下，实现雪崩电流的淬灭；雪崩电流完全淬灭后，产生一个复位信号，使单光子雪崩光电二极管SPAD两端偏置电压能自动恢复到高于雪崩电压之上，可以侦测下一次光子到达。
一个高性能的单光子探测***一般具有电路集成度高、时间分辨率高、阵列化程度高等优点，单光子雪崩光电二极管SPAD器件阵列化的应用对后端淬灭电路也提出新的要求：集成、微型、简单、功耗低、高速检测。传统的淬灭电路一般分为被动式和主动是两种，后来又出现了主被动混合淬灭电路，然而已有的淬灭电路大多数是基于电阻检测设计的，然而电阻等无源器件的使用将增加瞬态功耗，不利于大规模集成。
随着大规模阵列单光子雪崩光电二极管SPAD的发展，单光子雪崩光电二极管SPAD阵列规模的扩大给淬灭电路带来更多的设计难度，具体表现为：在大规模阵列应用中，像素单元的数目保证了探测精度，但是越多的像素单元个数也带来更多的问题，单个像素单元的功耗对芯片产生很大的影响。从静态功耗来看，大阵列读出电路静态电流过大，将会导致引线的电压降很大，引起芯片内部工作电压的不均匀分布。从动态功耗来看，基于电阻探测的雪崩淬灭电路在雪崩发生时会产生较大的瞬态电流，而当负载瞬态电流发生后，由于负载芯片内部晶体管电平转换速度极快，必须在极短的时间内为负载芯片提供足够的电流。但是稳压电源无法很快响应，导致电流无法快速响应负载电流的变化，造成负载芯片的电压跌落。大规模探测阵列的探测精度与像素单元密度有关，即读出电路的像素单元面积由单光子雪崩光电二极管SPAD像素的间距决定。为了获得较大的光敏面填充系数，提高量子侦测效率和探测精度，单光子雪崩光电二极管SPAD的像素间距需要足够小，因此，读出电路需要结构简单、紧凑。
综上所诉，为了一个高性能的单光子雪崩光电二极管探测器设计一个响应速度快、结构紧凑简单、集成程度高的淬灭电路十分必要。对该电路的要求：高速的单光子探测要求淬灭在几个纳秒内完成；另外大阵列应用的不均匀性、噪声、光学串扰及后脉冲等影响与雪崩光电二极管产生的雪崩电荷数量相关，因此淬灭电路的负载电容应该尽可能小；淬灭电路的静态电流也应该尽可能的小，因为在大规模阵列中，每一个像素单元的静态电流的增加都会导致整个芯片静态的几十倍的增加，而增加的静态电流将会产生电压降，导致阵列内部工作电压达不到外加电源电压大小，不均匀的电压也会导致噪声影响。
发明内容
针对现有淬灭电路存在的问题，本发明提供了一种应用于单光子雪崩光电二极管的结构紧凑型电容感应淬灭电路，利用单光子雪崩光电二极管SPAD结电容与节点寄生电容感应雪崩电流脉冲，避免了被动淬灭电路大电阻的引入带来的版图面积过大的问题；其次，普通利用晶体管感应雪崩电流的淬灭电路都会由于负载电阻随单光子雪崩光电二极管SPAD的雪崩峰值电流而变化，大大限制了这类雪崩电路的应用范围，而电容淬灭电路可以突破这种限制；另外，本发明利用电容感应雪崩电流，避免了大电阻的引入带来的瞬态功耗过大的问题，能够有效降低总体功耗，而且静态电流也较普通电阻感应式淬灭电路小；最后，本发明针对不同单光子雪崩光电二极管SPAD的特性，设计了一种可调节时间保持电路，增加电路灵活度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第一PMOS管M3、第二PMOS管M4、第一反相器INV1和保持电路，
第一NMOS管M1的栅极接保持电路的输出端，其漏极接第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极、第二PMOS管M4的漏极和单光子雪崩光电二极管SPAD的阳极；
第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的漏极互连并输出雪崩电流脉冲信号OUTb到第一反相器INV1的输入端、保持电路的输入端和第二PMOS管M4的栅极，第一反相器INV1的输出端输出雪崩电流脉冲信号OUTb的数字信号OUT；
第一NMOS管M1和第二NMOS管M2的源极接地，第一PMOS管M3和第二PMOS管M4的源极接电源电压VDD；
所述保持电路用于产生延后于雪崩电流脉冲信号OUTb的复位信号REC。
具体的，所述保持电路包括第二反相器INV2、第三反相器INV3、第三NMOS管MN3、第三PMOS管MP3、电阻RS、电容C0和或非门NOR1，
第二反相器INV2的输入端连接或非门NOR1的第一输入端并作为保持电路的输入端，其输出端连接第三反相器INV3的输入端以及第三NMOS管MN3和第三PMOS管MP3的栅极，第三反相器INV3的输出端连接第三PMOS管MP3的源极并通过电阻RS后接第三NMOS管MN3的漏极，第三NMOS管MN3的源极连接第三PMOS管MP3的漏极和或非门NOR1的第二输入端并通过电容C0后接地，或非门NOR1的输出端作为保持电路的输出端。
具体的，所述保持电路中，第二反相器INV2由第四NMOS管MN4和第四PMOS管MP4组成，第四NMOS管MN4和第四PMOS管MP4的栅极互连并作为第二反相器INV2的输入端，其漏极互连并作为第二反相器INV2的输出端，第四NMOS管MN4的源极接地GND，第四PMOS管MP4的源极接电源电压VDD；
所述第三反相器INV3由第五NMOS管MN5和第五PMOS管MP5组成，第五NMOS管MN5和第五PMOS管MP5的栅极互连并作为第三反相器INV3的输入端，其漏极互连并作为第三反相器INV3的输出端，第五NMOS管MN5的源极接地GND，第五PMOS管MP5的源极接电源电压VDD；
所述或非门NOR1由第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第六PMOS管MP6和第七PMOS管MP7组成，第六NMOS管MN6和第六PMOS管MP6的栅极互连并作为或非门NOR1的第一输入端，第七NMOS管MN7和第七PMOS管MP7的栅极互连并作为或非门NOR1的第二输入端，第六PMOS管MP6的漏极接第七PMOS管MP7的源极，第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7和第七PMOS管MP7的漏极相连并作为或非门NOR1的输出端，第六PMOS管MP6的源极接电源电压VDD，第六NMOS管MN6和第七NMOS管MN7的源极接地GND。
具体的，所述保持电路中，第三NMOS管MN3的源极和或非门NOR1的第二输入端之间还串联了第四反相器和第五反相器，
所述第四反相器由第八NMOS管MN8和第八PMOS管MP8组成，第八NMOS管MN8和第八PMOS管MP8的栅极互连并作为第四反相器的输入端连接第三NMOS管MN3的源极，其漏极互连并作为第四反相器的输出端，第八NMOS管MN8的源极接地GND，第八PMOS管MP8的源极接电源电压VDD；
所述第五反相器有第九NMOS管MN9和第九PMOS管MP9组成，第九NMOS管MN9和第九PMOS管MP9的栅极互连并作为第五反相器的输入端连接第四反相器的输出端，其漏极互连并作为第五反相器的输出端连接或非门NOR1的第二输入端，第九NMOS管MN9的源极接地GND，第九PMOS管MP9的源极接电源电压VDD。
具体的，单光子雪崩光电二极管SPAD的阴极电压为该单光子雪崩光电二极管SPAD的雪崩电压Vbreak加上额外的电压Ve，由于该单光子雪崩光电二极管SPAD探测时需要工作在盖革模式，即工作在雪崩电压Vbreak以上。
本发明的有益效果：本发明提供了一种应用于阵列型单光子雪崩光电二极管的电容感应淬灭电路，相比现有技术，具有如下优势：1、相比普通电阻感应淬灭电路，本发明应用单光子雪崩光电二极管SPAD阳极点处结电容与晶体管的寄生电容(即第一NMOS管M1的漏极寄生电容以及第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极寄生电容)充当负载电容感应雪崩电流，替代了大电阻的引入，节省了版图面积、提高像素单元填充系数，有效提高探测阵列的探测像素。2、该淬灭电路结构简单，不存在无源器件，仅利用单光子雪崩光电二极管SPAD阳极点处的寄生负载电容感应雪崩电流并进行I-Q-V积分转换，将电流转换为电压信号，经反相器处理后输出脉冲信号；此结构一方面可以降低电路瞬态功耗，另一方面可以加快检测速率，缩短淬灭时间，减少流过单光子雪崩光电二极管SPAD的电荷数量。3、该淬灭电路结构简单，有利于大规模阵列集成。
附图说明
图1为本发明电路结构原理图；
图2为本发明淬灭电路示意图；
图3为本发明中提供复位信号的保持电路结构原理图；
图4为本发明保持电路示意图；
图5为本发明保持电路时序图；
图6为本发明淬灭电路时序图。
具体实施方式
下面结合图示，对本发明的工作原理及工作过程进行进一步的说明。
本发明提供了一种电容感应的单光子雪崩光电二极管淬灭电路，如图1所示，本发明包括均与单光子雪崩光电二极管连接的逻辑控制电路、复位开关、淬灭开关；与逻辑控制输出端连接的输出模块；控制逻辑电路的输出端连接淬灭开关的控制端，起到主动淬灭雪崩电路的作用；保持电路的输入端连接逻辑控制电路的输出端，输出端连接复位开关的控制端，当淬灭完成后，对单光子雪崩光电二极管进行复位，等待下次光子到来。
本发明提供了一种可以产生脉冲波信号的保持电路，来产生一个可以保证完全复位，并可以继续下次探测的复位信号。结合图2所示的淬灭电路进行说明，包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第一PMOS管M3、第二PMOS管M4、第一反相器INV1和保持电路，第一NMOS管M1的栅极接保持电路的输出端，其漏极接第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极、第二PMOS管M4的漏极和单光子雪崩光电二极管SPAD的阳极；第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的漏极互连并输出雪崩电流脉冲信号OUTb到第一反相器INV1的输入端、保持电路的输入端和第二PMOS管M4的栅极，第一反相器INV1的输出端输出雪崩电流脉冲信号OUTb的数字信号OUT；第一NMOS管M1和第二NMOS管M2的源极接地，第一PMOS管M3和第二PMOS管M4的源极接电源电压VDD；所述保持电路用于产生延后于雪崩电流脉冲信号OUTb的复位信号REC。
在电容感应淬灭电路中，普通的保持电路产生的延迟于淬灭信号的复位信号可以满足将SPAD阳极点A处电位拉低到地GND的目的，但是这个持续打开复位开关晶体管第一NMOS管M1的复位信号却也导致该电容探测电路不能继续探测下一个光子的到来。图2所示电容感应淬灭电路中，是通过I-Q-V进行电流-电荷-电压的积分转化进行雪崩电流的探测，如果复位信号REC只是雪崩电流脉冲信号OUTb的延迟信号，将会导致复位开关第一NMOS管M1的持续打开，进而下次光子到来产生的雪崩电流I-Q积分转化产生的负载电荷通过第一NMOS管M1开关泄露到地，SPAD阳极点A处始终处于低电位，逻辑控制电路不能满足打开条件，故而不能探测光子的到来。
下面结合图3、图4和图5对保持电路功能进行详细说明，如图3和图4所示为本发明中的保持电路的一种实现形式，保持电路包括第二反相器INV2、第三反相器INV3、第三NMOS管MN3、第三PMOS管MP3、电阻RS、电容C0和或非门NOR1，第二反相器INV2的输入端连接或非门NOR1的第一输入端并作为保持电路的输入端，其输出端连接第三反相器INV3的输入端以及第三NMOS管MN3和第三PMOS管MP3的栅极，第三反相器INV3的输出端连接第三PMOS管MP3的源极并通过电阻RS后接第三NMOS管MN3的漏极，第三NMOS管MN3的源极连接第三PMOS管MP3的漏极和或非门NOR1的第二输入端并通过电容C0后接地，或非门NOR1的输出端作为保持电路的输出端。保持电路中，第二反相器INV2由第四NMOS管MN4和第四PMOS管MP4组成，第四NMOS管MN4和第四PMOS管MP4的栅极互连并作为第二反相器INV2的输入端，其漏极互连并作为第二反相器INV2的输出端，第四NMOS管MN4的源极接地GND，第四PMOS管MP4的源极接电源电压VDD；第三反相器INV3由第五NMOS管MN5和第五PMOS管MP5组成，第五NMOS管MN5和第五PMOS管MP5的栅极互连并作为第三反相器INV3的输入端，其漏极互连并作为第三反相器INV3的输出端，第五NMOS管MN5的源极接地GND，第五PMOS管MP5的源极接电源电压VDD；或非门NOR1由第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第六PMOS管MP6和第七PMOS管MP7组成，第六NMOS管MN6和第六PMOS管MP6的栅极互连并作为或非门NOR1的第一输入端，第七NMOS管MN7和第七PMOS管MP7的栅极互连并作为或非门NOR1的第二输入端，第六PMOS管MP6的漏极接第七PMOS管MP7的源极，第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7和第七PMOS管MP7的漏极相连并作为或非门NOR1的输出端，第六PMOS管MP6的源极接电源电压VDD，第六NMOS管MN6和第七NMOS管MN7的源极接地GND。保持电路中，第三NMOS管MN3的源极和或非门NOR1的第二输入端之间还串联了第四反相器和第五反相器，第四反相器由第八NMOS管MN8和第八PMOS管MP8组成，第八NMOS管MN8和第八PMOS管MP8的栅极互连并作为第四反相器的输入端连接第三NMOS管MN3的源极，其漏极互连并作为第四反相器的输出端，第八NMOS管MN8的源极接地GND，第八PMOS管MP8的源极接电源电压VDD；第五反相器有第九NMOS管MN9和第九PMOS管MP9组成，第九NMOS管MN9和第九PMOS管MP9的栅极互连并作为第五反相器的输入端连接第四反相器的输出端，其漏极互连并作为第五反相器的输出端连接或非门NOR1的第二输入端，第九NMOS管MN9的源极接地GND，第九PMOS管MP9的源极接电源电压VDD。
保持电路中第三NMOS管MN3，第三PMOS管MP3，电阻RS，电容C0构成一个双通道延迟通路，第二反相器INV2的输出端控制双通道延迟通路。雪崩电流脉冲信号OUTb输入第二反相器INV2，产生一个输出信号控制双通道延迟通路；当雪崩电流脉冲信号为高电平时，第二反相器INV2输出一个低电位，打开第三PMOS管MP3，而关断第三NMOS管MN3，雪崩电流脉冲信号通过INV2、INV3、MP3、C0通路产生一个延迟t2时间的DLY信号输入第一或非门NOR1；当雪崩电流脉冲信号OUTb为低电平时，第二反相器INV2输出一个高电位，打开第三NMOS管MN3，而关断第三PMOS管MP3，雪崩电流脉冲信号通过INV2、INV3、RS、MN3、C0通路产生一个延迟t1时间的DLY信号输入第一或非门NOR1。可见通过调节电阻RS和电容C0的大小可以实现复位信号REC到达时间的可调节性。通常为了满足充分淬灭的目的，第一延迟通道时间t1通常要大于淬灭时间，来满足产生的复位信号REC落后于淬灭时间，而第二延迟通道时间t2则要尽可能小。结合图5说明，首先，雪崩电流脉冲信号OUTb由高电位到低电位，在延迟t1时间后，DLY信号由高电位转为低电位，此时一端输入DLY，另一端输入雪崩电流脉冲信号OUTb的第一或非门NOR1产生一个复位脉冲信号REC打开复位管，对SPAD进行复位，并等待下次光子到达。
下面结合图2和图6说明本发明淬灭电路的工作过程：
1.在待测阶段，SPAD工作在开路状态，处于待测光子阶段，而SPAD阳极点A处电压低电位，第二NMOS管M2处于关断状态，而第一PMOS管M3打开，所以输出雪崩电流脉冲信号OUTb处于高电位，等待光子进入，激发雪崩电流。
2.当一个光子入射激发SPAD发生雪崩倍增，雪崩电流通过I-Q-V积分变换，提升SPAD阳极点A处电位，通过控制逻辑电路第二NMOS管M2、第一PMOS管M3输出低电位雪崩电流脉冲信号OUTb，该雪崩电流脉冲信号OUTb打开第二PMOS管M4管，迅速拉高A点电位，因此主动淬灭了SPAD雪崩电流。雪崩电流脉冲信号OUTb通过第一反相器INV1进行整形输出，输出一个雪崩电流脉冲信号的标准数字信号OUT。
3.淬灭完成后，雪崩电流脉冲信号OUTb通过一个保持电路输出一个复位信号REC打开复位管第一NMOS管M1，将SPAD阳极点A处的电位迅速拉低到地，使SPAD再次复位到待测状态，等待下次光子入射。为了防止淬灭不完全，复位过程中引入后脉冲现象，影响单光子雪崩光电二极管探测器的成像精度，复位信号REC因延迟于淬灭时间，等待完全淬灭后再进行复位。
相比普通电阻感应淬灭电路，本发明应用单光子雪崩光电二极管SPAD阳极点处雪崩光电二极管结电容与复位管第一NMOS管M1的漏极寄生电容、第二NMOS管M2和第一PMOS管M3的栅极寄生电容充当负载电容感应雪崩电流，替代了大电阻的引入，节省了版图面积、提高像素单元填充系数，有效提高探测阵列的探测像素。
以上所述为发明的优选实施方式，本发明的使用并不局限于该实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，包括第一NMOS管(M1)、第二NMOS管(M2)、第一PMOS管(M3)、第二PMOS管(M4)、第一反相器(INV1)和保持电路，
第一NMOS管(M1)的栅极接保持电路的输出端，其漏极接第二NMOS管(M2)和第一PMOS管(M3)的栅极、第二PMOS管(M4)的漏极和单光子雪崩光电二极管(SPAD)的阳极；
第二NMOS管(M2)和第一PMOS管(M3)的漏极互连并输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)到第一反相器(INV1)的输入端、保持电路的输入端和第二PMOS管(M4)的栅极，第一反相器(INV1)的输出端输出雪崩电流脉冲信号(OUTb)的数字信号(OUT)；
第一NMOS管(M1)和第二NMOS管(M2)的源极接地，第一PMOS管(M3)和第二PMOS管(M4)的源极接电源电压(VDD)；
所述保持电路用于产生延后于雪崩电流脉冲信号(OUTb)的复位信号(REC)。
2.根据权利要求1所述的单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，所述保持电路包括第二反相器(INV2)、第三反相器(INV3)、第三NMOS管(MN3)、第三PMOS管(MP3)、电阻(RS)、电容(C0)和或非门(NOR1)，
第二反相器(INV2)的输入端连接或非门(NOR1)的第一输入端并作为保持电路的输入端，其输出端连接第三反相器(INV3)的输入端以及第三NMOS管(MN3)和第三PMOS管(MP3)的栅极，第三反相器(INV3)的输出端连接第三PMOS管(MP3)的源极并通过电阻(RS)后接第三NMOS管(MN3)的漏极，第三NMOS管(MN3)的源极连接第三PMOS管(MP3)的漏极和或非门(NOR1)的第二输入端并通过电容(C0)后接地，或非门(NOR1)的输出端作为保持电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，所述保持电路中第二反相器(INV2)由第四NMOS管(MN4)和第四PMOS管(MP4)组成，第四NMOS管(MN4)和第四PMOS管(MP4)的栅极互连并作为第二反相器(INV2)的输入端，其漏极互连并作为第二反相器(INV2)的输出端，第四NMOS管(MN4)的源极接地(GND)，第四PMOS管(MP4)的源极接电源电压(VDD)；
所述第三反相器(INV3)由第五NMOS管(MN5)和第五PMOS管(MP5)组成，第五NMOS管(MN5)和第五PMOS管(MP5)的栅极互连并作为第三反相器(INV3)的输入端，其漏极互连并作为第三反相器(INV3)的输出端，第五NMOS管(MN5)的源极接地(GND)，第五PMOS管(MP5)的源极接电源电压(VDD)；
所述或非门(NOR1)由第六NMOS管(MN6)、第七NMOS管(MN7)、第六PMOS管(MP6)和第七PMOS管(MP7)组成，第六NMOS管(MN6)和第六PMOS管(MP6)的栅极互连并作为或非门(NOR1)的第一输入端，第七NMOS管(MN7)和第七PMOS管(MP7)的栅极互连并作为或非门(NOR1)的第二输入端，第六PMOS管(MP6)的漏极接第七PMOS管(MP7)的源极，第六NMOS管(MN6)、第七NMOS管(MN7)和第七PMOS管(MP7)的漏极相连并作为或非门(NOR1)的输出端，第六PMOS管(MP6)的源极接电源电压(VDD)，第六NMOS管(MN6)和第七NMOS管(MN7)的源极接地(GND)。
4.根据权利要求2或3所述的单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，所述保持电路中第三NMOS管(MN3)的源极和或非门(NOR1)的第二输入端之间还串联了第四反相器和第五反相器，
所述第四反相器由第八NMOS管(MN8)和第八PMOS管(MP8)组成，第八NMOS管(MN8)和第八PMOS管(MP8)的栅极互连并作为第四反相器的输入端连接第三NMOS管(MN3)的源极，其漏极互连并作为第四反相器的输出端，第八NMOS管(MN8)的源极接地(GND)，第八PMOS管(MP8)的源极接电源电压(VDD)；
所述第五反相器由第九NMOS管(MN9)和第九PMOS管(MP9)组成，第九NMOS管(MN9)和第九PMOS管(MP9)的栅极互连并作为第五反相器的输入端连接第四反相器的输出端，其漏极互连并作为第五反相器的输出端连接或非门(NOR1)的第二输入端，第九NMOS管(MN9)的源极接地(GND)，第九PMOS管(MP9)的源极接电源电压(VDD)。
5.根据权利要求1所述的单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路，其特征在于，单光子雪崩光电二极管(SPAD)的阴极电压为该单光子雪崩光电二极管(SPAD)的雪崩电压(Vbreak)加上额外的电压(Ve)，由于该单光子雪崩光电二极管(SPAD)探测时需要工作在盖革模式，即工作在雪崩电压(Vbreak)以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710223480.1A CN107063452B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710223480.1A CN107063452B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107063452A true CN107063452A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107063452B CN107063452B (zh) | 2018-07-20 |
Family
ID=59602669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710223480.1A Expired - Fee Related CN107063452B (zh) | 2017-04-07 | 2017-04-07 | 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107063452B (zh) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108681362A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种阵列单光子雪崩光电二极管增益自适应调节电路 |
| CN109391251A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-26 | 深圳市亚派光电器件有限公司 | 雪崩光电二极管的驱动电路及装置 |
| CN109471009A (zh) * | 2017-09-08 | 2019-03-15 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 偏流值检测电路和单光子探测器强光攻击检测电路、方法 |
| EP3477707A1 (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-01 | STMicroelectronics (Research & Development) Limited | Control circuit and method of operating a control circuit |
| CN109799496A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-05-24 | 深圳市光微科技有限公司 | 并发性检测电路、光子检测器、脉冲式tof传感器以及其实现方法 |
| CN110061727A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-26 | 杭州电子科技大学 | 单光子雪崩二极管探测器的快速淬灭/复位电路及其方法 |
| CN110249624A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-09-17 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像*** |
| CN110274697A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-24 | 西安电子科技大学 | 一种应用于单光子雪崩二极管的快速有源淬灭电路 |
| CN110763335A (zh) * | 2018-07-25 | 2020-02-07 | 苏州超锐微电子有限公司 | 一种新型spad淬灭电路 |
| CN111526306A (zh) * | 2019-02-04 | 2020-08-11 | 半导体元件工业有限责任公司 | 具有单光子雪崩二极管像素的半导体器件 |
| CN111999719A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-27 | 中国科学院半导体研究所 | 用于激光雷达的单光子tof图像传感器 |
| CN112033529A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-04 | 桂林电子科技大学 | 高填充因子低串扰的单光子探测器阵列及*** |
| CN112067120A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 株式会社东芝 | 光检测装置 |
| CN112129406A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-25 | 桂林电子科技大学 | 具有串扰抑制功能的高探测效率单光子探测阵列及*** |
| WO2021031667A1 (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-25 | 华为技术有限公司 | 单光子探测装置和方法 |
| CN113380182A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-09-10 | 电子科技大学 | 一种栅控类mos发光led像素驱动电路 |
| CN113519122A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-10-19 | ams国际有限公司 | 确定单光子雪崩二极管的过偏置电压的电平的电路装置 |
| KR20210151734A (ko) * | 2012-03-21 | 2021-12-14 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
| CN114739433A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-12 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种光电传感器信号读取电路及光电传感器装置 |
| CN116359592A (zh) * | 2021-12-27 | 2023-06-30 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 检测电路及包含该检测电路的电源管理*** |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530947B1 (en) * | 2021-07-08 | 2022-12-20 | Stmicroelectronics (Research & Development) Limited | Linear regulation of SPAD shutoff voltage |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2269010A (en) * | 1992-07-25 | 1994-01-26 | Roke Manor Research | Photon counting APD with active quench and reset |
| CN102538988A (zh) * | 2012-02-08 | 2012-07-04 | 南京邮电大学 | 一种单光子雪崩二极管成像器件的淬灭与读出电路 |
| CN103148950A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种集成门控主动式淬火恢复电路 |
| CN106338339A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-18 | 东南大学 | 应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路 |
-
2017
- 2017-04-07 CN CN201710223480.1A patent/CN107063452B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2269010A (en) * | 1992-07-25 | 1994-01-26 | Roke Manor Research | Photon counting APD with active quench and reset |
| CN102538988A (zh) * | 2012-02-08 | 2012-07-04 | 南京邮电大学 | 一种单光子雪崩二极管成像器件的淬灭与读出电路 |
| CN103148950A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种集成门控主动式淬火恢复电路 |
| CN106338339A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-18 | 东南大学 | 应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路 |
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210151734A (ko) * | 2012-03-21 | 2021-12-14 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
| KR102402367B1 (ko) | 2012-03-21 | 2022-05-30 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
| CN109471009B (zh) * | 2017-09-08 | 2023-11-03 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 偏流值检测电路和单光子探测器强光攻击检测电路、方法 |
| CN109471009A (zh) * | 2017-09-08 | 2019-03-15 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 偏流值检测电路和单光子探测器强光攻击检测电路、方法 |
| EP3477707A1 (en) * | 2017-10-25 | 2019-05-01 | STMicroelectronics (Research & Development) Limited | Control circuit and method of operating a control circuit |
| CN109709825A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 意法半导体(R&D)有限公司 | 控制电路和操作控制电路的方法 |
| US11031511B2 (en) | 2017-10-25 | 2021-06-08 | Stmicroelectronics (Research & Development) Limited | Control circuit and method of operating a control circuit |
| CN110249624A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-09-17 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像*** |
| CN110249624B (zh) * | 2017-10-31 | 2022-07-15 | 索尼半导体解决方案公司 | 摄像装置和摄像*** |
| US11356628B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-06-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging apparatus and imaging system |
| US11950010B2 (en) | 2017-10-31 | 2024-04-02 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging apparatus and imaging system |
| CN108681362A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种阵列单光子雪崩光电二极管增益自适应调节电路 |
| CN110763335A (zh) * | 2018-07-25 | 2020-02-07 | 苏州超锐微电子有限公司 | 一种新型spad淬灭电路 |
| CN109799496A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-05-24 | 深圳市光微科技有限公司 | 并发性检测电路、光子检测器、脉冲式tof传感器以及其实现方法 |
| CN113519122A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-10-19 | ams国际有限公司 | 确定单光子雪崩二极管的过偏置电压的电平的电路装置 |
| CN109391251B (zh) * | 2018-11-21 | 2024-04-19 | 深圳市亚派光电器件有限公司 | 雪崩光电二极管的驱动电路及装置 |
| CN109391251A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-26 | 深圳市亚派光电器件有限公司 | 雪崩光电二极管的驱动电路及装置 |
| US11921150B2 (en) | 2018-11-21 | 2024-03-05 | Ams International Ag | Electric circuit arrangement to determine a level of an excess bias voltage of a single photon avalanche diode |
| CN113519122B (zh) * | 2018-11-21 | 2022-12-13 | ams国际有限公司 | 确定单光子雪崩二极管的过偏置电压的电平的电路装置 |
| CN111526306A (zh) * | 2019-02-04 | 2020-08-11 | 半导体元件工业有限责任公司 | 具有单光子雪崩二极管像素的半导体器件 |
| CN111526306B (zh) * | 2019-02-04 | 2024-04-09 | 半导体元件工业有限责任公司 | 具有单光子雪崩二极管像素的半导体器件 |
| CN110061727A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-26 | 杭州电子科技大学 | 单光子雪崩二极管探测器的快速淬灭/复位电路及其方法 |
| CN111999719B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-03-12 | 中国科学院半导体研究所 | 用于激光雷达的单光子tof图像传感器 |
| CN111999719A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-27 | 中国科学院半导体研究所 | 用于激光雷达的单光子tof图像传感器 |
| CN112067120B (zh) * | 2019-06-11 | 2023-04-04 | 株式会社东芝 | 光检测装置 |
| CN112067120A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 株式会社东芝 | 光检测装置 |
| CN110274697A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-24 | 西安电子科技大学 | 一种应用于单光子雪崩二极管的快速有源淬灭电路 |
| WO2021031667A1 (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-25 | 华为技术有限公司 | 单光子探测装置和方法 |
| US11686616B2 (en) | 2019-08-16 | 2023-06-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Single-photon detection apparatus and method comprising a phase-reversed reflection branch and a phase-unreversed reflection branch |
| CN112129406B (zh) * | 2020-08-14 | 2023-01-10 | 桂林电子科技大学 | 具有串扰抑制功能的高探测效率单光子探测器阵列*** |
| CN112033529B (zh) * | 2020-08-14 | 2024-01-02 | 桂林电子科技大学 | 高填充因子低串扰的单光子探测器阵列及*** |
| CN112033529A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-04 | 桂林电子科技大学 | 高填充因子低串扰的单光子探测器阵列及*** |
| CN112129406A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-25 | 桂林电子科技大学 | 具有串扰抑制功能的高探测效率单光子探测阵列及*** |
| CN113380182B (zh) * | 2021-04-21 | 2022-05-03 | 电子科技大学 | 一种栅控类mos发光led像素驱动电路 |
| CN113380182A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-09-10 | 电子科技大学 | 一种栅控类mos发光led像素驱动电路 |
| CN116359592A (zh) * | 2021-12-27 | 2023-06-30 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 检测电路及包含该检测电路的电源管理*** |
| CN114739433B (zh) * | 2022-04-15 | 2023-12-26 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种光电传感器信号读取电路及光电传感器装置 |
| CN114739433A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-12 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种光电传感器信号读取电路及光电传感器装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107063452B (zh) | 2018-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107063452B (zh) | 一种单光子雪崩光电二极管电容淬灭电路 | |
| CN107063453B (zh) | 一种负载可变的单光子雪崩光电二极管淬灭电路 | |
| CN102538988B (zh) | 一种单光子雪崩二极管成像器件的淬灭与读出电路 | |
| CN106338339B (zh) | 应用于阵列型单光子雪崩二极管的紧凑型检测淬灭电路 | |
| US9040898B2 (en) | Device having a plurality of photosensitive microcells arranged in row or matrix form | |
| US7183555B2 (en) | Charge or particle sensing | |
| US11199444B2 (en) | Time-to-digital converter circuit and method for single-photon avalanche diode based depth sensing | |
| CN111179834B (zh) | 一种光感驱动电路及其驱动方法、光感显示装置 | |
| CN102333195A (zh) | 一种工作于线性模式apd阵列的主、被动成像读出电路 | |
| CN106656166A (zh) | 一种应用于spad探测器的高计数范围的模拟计数电路 | |
| CN107425847A (zh) | 一种基于脉冲上升沿触发的电荷转移型模拟计数读出电路 | |
| CN109031925A (zh) | 一种应用于单光子探测器的紧凑型时间-模拟转换电路 | |
| CN110044479B (zh) | 一种基于无时钟电流舵dac结构的硅光电倍增管 | |
| CN107024287A (zh) | 一种应用于单光子探测器的门控电路 | |
| CN202261578U (zh) | 一种apd阵列的主、被动成像读出电路 | |
| Yang et al. | A Monolithic Active Pixel Sensor prototype for the CEPC vertex detector | |
| CN108562366A (zh) | 一种用于单光子探测器的模拟计数电路 | |
| CN110888119B (zh) | 一种具有复位控制的窗口信号产生和阈值计数电路 | |
| CN107592478B (zh) | 一种三维堆叠图像传感器芯片结构 | |
| CN110276047A (zh) | 一种利用光电计算阵列进行矩阵向量乘运算的方法 | |
| CN206294149U (zh) | 一种应用于spad探测器的高计数范围的模拟计数电路 | |
| CN107124173A (zh) | 一种超低阈值的门控淬灭电路 | |
| Lai | The Principle and Design of CMOS Active Pixel Sensor | |
| CN110763334A (zh) | 应用于高密度集成spad阵列的淬灭电路与整形电路 | |
| Stoppa et al. | A CMOS sensor based on single Photon avalanche diode for distance measurement applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180720 |