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硅单光子探测器（Si SPD）在可见光谱范围内的单光子探测中发挥着关键作用。在各种应用中，光子探测效率（PDE）是有效收集光子的最核心指标。该研究团队展示了一种在785纳米波长下PDE高达84.4%的硅单光子探测器，支持多种工作模式。研究人员设计并制备了厚结型硅单光子雪崩二极管（SPAD），通过背面入射结构提升雪崩概率，同时采用掺杂补偿雪崩区设计有效抑制噪声。为实现最大探测效率，该团队开发了具有50伏淬灭电压的读出电路，支持自由运行、门控及混合三种工作模式。该SPAD器件与读出电路及附属电路共同集成于紧凑型探测器模块中。在自由运行模式下，该模块在268K温度条件下实现了84.4%的峰值探测效率，暗计数率为260cps，后脉冲概率为2.9%。该工作为需要超高效率且支持多模式操作的硅单光子探测器应用提供了实用化解决方案。