單光子雪崩二極體 單光子雪崩二極體英語singlephoton avalanche diode縮頭字SPAD是一種半導體光感測器它本質上是一種pn接面二極體與光電二極體和雪崩光電二極體 APD屬於同一系列它可以偵測伽瑪射線X射線β粒子α粒子等游離輻射也可以偵測紫外線可見光紅外線之間的大部分電磁波 一般的光電二極體具有較低的逆向偏壓漏電流隨著光子的吸收而線性變化即由於pn接面空乏層內部光電效應而釋放載子電子和或電洞 然而SPAD 的逆向偏壓非常高以至於能發生所謂的碰撞電離英语impact ionisation和突崩潰現象具體來說光電效應所產生的載子被元件中的電場加速使它的動能足以克服塊材的電離能得以將電子從原子中擊出這就是碰撞電離英语impact ionisation所產生的電子稱為次級電子然後次級電子又經歷相同的碰撞電離過程使電子數量倍增如此一來電子數量呈指數增長這就是突崩潰最少只要一個光子就能觸發SPAD的突崩潰所以SPAD能夠偵測單個光子