低噪声 CMOS 像素直接电荷传感器 Topmetal-II-
仪器与探测器
2015-12-23 v2
摘要
我们报告了采用标准 0.35um CMOS 集成电路工艺制造的 CMOS 像素直接电荷传感器 Topmetal-II- 的设计与表征。该传感器利用每个像素顶部的裸露金属焊盘直接收集电荷。每个像素包含一个用于建立模拟信号的低噪声电荷灵敏前置放大器，以及一个具有可调阈值的判别器以生成击中信号。每个像素的模拟信号可通过全阵列分时多路复用进行访问。击中信号通过基于列的优先级逻辑结构进行数字读出。测试表明，该传感器实现了低于 15e- 的模拟噪声和每个像素 200e- 的数字读出最小阈值。该传感器能够探测在气体中漂移的电子和离子。这些特性使其能够作为未来无气体增益机制的 Time Projection Chamber 中的电荷读出器件，这在低本底和低率密度实验中具有独特优势。
引用
@article{arxiv.1509.08611,
title = {A Low-Noise CMOS Pixel Direct Charge Sensor, Topmetal-II-},
author = {Mangmang An and Chufeng Chen and Chaosong Gao and Mikyung Han and Rong Ji and Xiaoting Li and Yuan Mei and Quan Sun and Xiangming Sun and Kai Wang and Le Xiao and Ping Yang and Wei Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08611},
year = {2015}
}