Los fotomultiplicadores de silicio (SiPM) son detectores de un solo fotón pixelados que combinan alta sensibilidad, buena resolución temporal y un amplio rango dinámico. Están surgiendo en muchos campos, como la óptica difusa en el dominio del tiempo (TD-DO). Esta es una técnica prometedora en neurología, oncología y evaluación de la calidad de alimentos, madera y productos farmacéuticos. Los SiPM pueden tener áreas muy grandes y pueden aumentar significativamente la sensibilidad del TD-DO en la investigación de tejidos. Sin embargo, tal mejora está actualmente limitada por el alto ruido del detector y el empeoramiento de la resolución temporal de un solo fotón del SiPM debido a las grandes capacitancias parásitas. Para superar tal limitación, en este artículo, presentamos dos módulos de detección de un solo fotón, basados en SiPM de 6 x 6 mm y 10 x 10 mm, alojados en paquetes TO sellados al vacío, enfriados a -15 grados C y -36 grados C, respectivamente. Integran amplificadores de etapa frontal y controladores de temperatura, siendo instrumentos muy útiles para TD-DO y otras aplicaciones biológicas y físicas. La extracción de señal del SiPM se mejoró. El ruido se reduce en más de dos órdenes de magnitud en comparación con el nivel de temperatura ambiente. La plena idoneidad de los detectores propuestos para mediciones de TD-DO está fuera del alcance de este trabajo, pero se realizaron pruebas preliminares analizando la forma y la estabilidad de la Función de Respuesta del Instrumento. Los módulos propuestos son, por lo tanto, bloques de construcción fundamentales para impulsar el TD-DO hacia investigaciones más profundas dentro del cuerpo.