一种像素单元、像素阵列及其探测系统

本发明公开了一种像素单元、像素阵列及其探测系统，属于半导体技术领域通过大面积的第二SPAD器件确保对弱光信号的高灵敏度捕捉，同时通过小面积的第一SPAD器件应对强光场景，避免信号饱和，最终通过两者的计数结果协同，实现对不同光强场景下被摄体强度信息的正确捕捉，解决高灵敏度与宽动态范围难以兼顾的技术问题；所述像素单元包括第一与第二单光子雪崩光电二极管器件，其雪崩面积不同，分别通过开关连接至计数器；控制单元根据第二计数器是否饱和，选择输出两计数器之和或第一计数器与面积因子的乘积作为像素计数结果。本发明通过双SPAD结构与计数融合机制，在保持高灵敏度的同时有效扩展了动态范围，适用于弱光与强光条件下的高质量成像。