车载光学SPAD阵列探测器作为激光雷达的核心接收器件，其技术发展经历了从单点探测到面阵成像、从低像素到高像素的多个关键里程碑，核心跃迁包括硅光电倍增管（SiPM）的应用、背照式工艺的引入、以及3D堆叠技术的突破，每一次迭代都显著提升了激光雷达的分辨率和探测距离。
从单点SPAD到面阵探测
早期SPAD主要用于单点激光测距，通过单个光子雪崩二极管实现距离测量。关键里程碑之一是SiPM（硅光电倍增管）的出现，它将多个SPAD微元并联，实现了更高的灵敏度和动态范围，成为905nm波长激光雷达的主流探测器方案。随后，背照式工艺的引入使SPAD阵列能够实现面阵探测，大幅提升了像素密度和感光效率，为激光雷达从机械扫描向固态成像转变奠定了基础。
3D堆叠与高像素演进
随着工艺进步，3D堆叠技术成为另一关键拐点。该技术将SPAD感光层与信号处理电路垂直集成，在保持芯片面积的同时大幅提高像素数量，使阵列从早期的低分辨率向更高像素演进。当前，SPAD阵列正从百级像素向更高分辨率发展，每次像素跃迁都直接提升了激光雷达的空间分辨率和探测距离，使其能够更精确地识别远处物体。
常见问题
SPAD与SiPM有什么区别？
SPAD是单光子雪崩二极管，灵敏度极高但易受强光干扰；SiPM由多个SPAD微元组成，兼具高灵敏度和宽动态范围，更适合905nm波长激光雷达。
背照式工艺为何重要？
背照式工艺将感光面朝向入射光，避免了传统前照式结构中金属布线对光线的遮挡，显著提高了光子收集效率，是实现高像素SPAD阵列的关键。
3D堆叠如何提升性能？
3D堆叠将感光层与处理电路分层集成，在不增加芯片面积的前提下增加像素数量，同时缩短信号传输路径，降低噪声，是当前SPAD阵列向高分辨率演进的核心技术。