基于 TCAD 和 Spice 的 DC-RSD 模拟的双管齐下的方法

T. Croci; L. Menzio; R. Arcidiacono; M. Arneodo; P. Asenov; N. Cartiglia; M. Ferrero; A. Fondacci; V. Monaco; A. Morozzi; F. Moscatelli; R. Mulargia; E. Robutti; V. Sola; D. Passeri

基于 TCAD 和 Spice 的 DC-RSD 模拟的双管齐下的方法

高能物理 - 实验 2025-08-25 v1 仪器与探测器

作者: T. Croci , L. Menzio , R. Arcidiacono , M. Arneodo , P. Asenov , N. Cartiglia , M. Ferrero , A. Fondacci , V. Monaco , A. Morozzi , F. Moscatelli , R. Mulargia , E. Robutti , V. Sola , D. Passeri

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗

摘要

DC 耦合电阻性硅探测器 (DC-RSD) 是 AC 耦合 RSD (RSD) 设计的演进, 两种设计均基于低增益雪崩二极管 (LGAD) 技术. DC-RSD 设计概念旨在解决 RSD 中存在的若干已知问题 (如基线波动、长尾二极管信号), 同时保持其优势 (如信号展开、100% 填充因子). DC-RSD 的仿真与其它设计相比存在若干独特挑战, 这些挑战与其复杂设计及大像素尺寸有关. DC-RSD 的 defining feature 是电荷在可达毫米尺度范围内的共享, 这代表了对技术 CAD (TCAD) 的巨大挑战, 后者是标准仿真工具. 为规避此问题, 我们开发了一种混合模式方法用于 DC-RSD 仿真, 该方法利用两种仿真工具的组合: TCAD 和 Spice. 借助该混合方法, 据仿真结果, RSD 的关键特征(优异的时序分辨率和空间分辨率, 分别为几十皮秒和几微米)在 DC-RSD 设计中得以保持. 本文我们展示所开发的模型和方法, 主要展示了基于 Synopsys Sentaurus TCAD 套装工具获得的器件级数值仿真结果. 由于这些结果将为 Fondazione Bruno Kessler (FBK) 在意大利托腾奥生产的首批 DC-RSD 提供所有必要信息.

关键词

DC-RSD TCAD Spice LGAD 仿真

引用

@article{arxiv.2508.16324,
  title  = {A two-prong Approach to the Simulation of DC-RSD: TCAD and Spice},
  author = {T. Croci and L. Menzio and R. Arcidiacono and M. Arneodo and P. Asenov and N. Cartiglia and M. Ferrero and A. Fondacci and V. Monaco and A. Morozzi and F. Moscatelli and R. Mulargia and E. Robutti and V. Sola and D. Passeri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16324},
  year   = {2025}
}

基于 TCAD 和 Spice 的 DC-RSD 模拟的双管齐下的方法

摘要

关键词

引用

相关论文