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器件结构设计对异质结像素探测器性能的影响

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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.
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

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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

硅像素探测器 仿真模拟 异质结 快速响应

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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
年,卷(期):2023.34(4)
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