光电子·激光2023，Vol.34Issue(4) ：337-343.DOI:10.16136/j.joel.2023.04.0336

器件结构设计对异质结像素探测器性能的影响

Effect of device structure design on the performance of heterojunc-tion pixel detector

宋鸿宇 陶科 李微 王博龙 罗威 贾锐
光电子·激光2023，Vol.34Issue(4) ：337-343.DOI:10.16136/j.joel.2023.04.0336
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器件结构设计对异质结像素探测器性能的影响

Effect of device structure design on the performance of heterojunc-tion pixel detector

宋鸿宇 1陶科 1李微 2王博龙 3罗威 3贾锐3
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作者信息

  • 1. 天津理工大学集成电路科学与工程学院,天津300384;中国科学院微电子研究所,北京100029
  • 2. 天津理工大学集成电路科学与工程学院,天津300384
  • 3. 中国科学院微电子研究所,北京100029
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摘要

像素探测器一直是高分辨率、高速率粒子跟踪的工作平台.本文以多晶硅/氧化硅(poly-Si/SiOx)钝化接触异质结结构设计了硅像素探测器,为了实现探测器的超快响应,采用Silvaco TCAD对异质结硅像素探测器进行器件仿真,一方面研究了不同衬底厚度对载流子输运和收集的影响,另一方面研究了器件结构设计对异质结像素探测器击穿电压的影响.仿真结果表明:在相同的偏置电压下,较薄的硅衬底可以获得更强的漂移电场,进而提高器件对信号电荷的输运与收集速率,有利于提高探测器的时间响应.较小的保护环-有源区间距有利于提高器件的击穿电压,而在保护环-有源区间距较大的情况下,在有源区边缘设计金属场板结构,也能够有效提高器件的击穿电压,使探测器可以工作在较高电压下,从而提升探测器的响应速率.

关键词

硅像素探测器/仿真模拟/异质结/快速响应

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基金项目

国家重点研发项目(2020YFB1506503)

国家重点研发项目(2018YFB150050)

国家重点研发项目(2018YFB1500200)

国家自然科学基金(62074165)

国家自然科学基金(12035020)

国家自然科学基金(52072399)

北京市自然科学基金(4192064)

北京市自然科学基金(1212015)

出版年

2023
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子：1.437
ISSN：1005-0086
参考文献量2
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