利用双栅 MOSFET 在完全耗尽型 CCD 中实现增强速率下的单电子灵敏度
仪器与探测器
2024-10-03 v1 地球与行星天体物理
天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
摘要
我们为完全耗尽型厚 p 沟道 CCD 引入了一种基于双栅 MOSFET 的新型输出放大器。该电荷放大器是一种专门设计并工作的 n 型 MOSFET，用于将完全耗尽型 CCD 以高电荷转移效率进行耦合。CCD 与 MOSFET 沟道之间的结耦合实现了高灵敏度，在单像素电荷测量中展示了亚电子读出噪声。我们还展示了该器件的非破坏性读出能力。通过对少量采样进行平均，已可在整个 CCD 像素阵列中实现逐像素单电子与单光子计数。我们已证明，在单次与多次采样两种模式下，完全耗尽型 CCD 的读出性能均优于当前可用的浮置扩散与浮置栅放大器，其速率至少为浮置栅放大器的六倍。
引用
@article{arxiv.2310.13644,
title = {Achieving Single-Electron Sensitivity at Enhanced Speed in Fully-Depleted CCDs with Double-Gate MOSFETs},
author = {Miguel Sofo-Haro and Kevan Donlon and Juan Estrada and Steve Holland and Farah Fahim and Chris Leitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13644},
year = {2024}
}