摘要
能够以极高的时间精度检测单个光子，这一能力使得单光子雪崩二极管成为光子学领域中不可或缺的工具，而量子通信则是对其要求最为苛刻的应用领域之一。近年来，通过改进结结构、采用先进的雪崩抑制技术以及实现可扩展的阵列集成等器件工程方面的突破，进一步提升了SPAD的性能极限。与此同时，制造精度的提高以及与CMOS技术相兼容的架构发展，不仅使得其光谱敏感度从可见光范围扩展到近红外区域，还实现了对暗计数率、后脉冲现象以及时间抖动的有效抑制。这些进展直接影响了量子密钥分发和时相关单光子计数的可行性和稳定性，因为在这些应用中，检测效率与噪声抑制水平决定了系统的性能。本文综述了SPAD技术的最新进展，涵盖了器件设计、制造策略以及参数优化等方面的创新成果，阐述了它们对下一代量子光子系统发展的共同影响。展望未来，混合材料平台、片上光电子集成以及智能抑制控制技术的结合，有望进一步提升SPAD的性能，从而满足甚至超越未来量子通信基础设施的严苛要求。
