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近日，湖南师范大学物理与电子科学学院金湘亮教授课题组在单光子探测器件及其仿真方法方面取得两项研究进展。

针对弱光探测、三维成像等应用对单光子探测器件性能的需求，课题组基于标准180-nm BCD工艺研制了一款单光子雪崩二极管。测试结果表明，该器件峰值光子探测效率达到57.6%，归一化暗计数率为0.124 cps/µm²，在光子探测效率与暗计数率之间取得了较好的综合性能。相关研究为基于BCD工艺的SPAD器件设计与性能优化提供了参考。针对SPAD器件设计过程中TCAD仿真计算量较大、设计迭代周期较长等问题，课题组进一步提出了一种基于图神经网络的同步TCAD仿真方法。该方法将半导体器件TCAD仿真中的非结构化网格转化为图结构，并利用图神经网络学习网格节点之间的拓扑关系，实现对器件电势、电场等物理量空间分布的预测。相关方法为SPAD器件的快速仿真与设计优化提供了一种新的技术思路。

上述研究成果分别发表于 IEEE Electron Device Letters（DOI: 10.1109/LED.2026.3696959）和 IEEE Transactions on Electron Devices（DOI: 10.1109/TED.2026.3697279）。湖南师范大学物理与电子科学学院为论文第一署名单位和通讯作者单位，博士研究生曹智祥为论文第一作者，金湘亮教授为论文通讯作者。相关研究工作得到国家自然科学基金、湖南省研究生科研创新项目等项目的支持。

一审：金湘亮

二审：刘小年

三审：廖洁桥