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多像素光子计数器中的延迟雪崩

仪器与探测器 2017-09-13 v1

摘要

Hamamatsu Photonics在2013年推出了新一代多像素光子计数器(Multi-Pixel Photon Counters, MPPC),其后脉冲率显著降低。本文中,我们通过使用405至820nm的激光测试2013年前后器件,研究后脉冲的成因。为此,我们探究了后脉冲是否也源于雪崩中产生的光学光子,而非源于雪崩中产生并随后释放的捕获带电载流子杂质。对于2013年前的器件,我们观察到在637、777nm和820 nm处延迟了ns至数百ns的雪崩,表明在硅体零场区产生的空穴可以扩散回高场区触发延迟雪崩。另一方面,2013年后的器件在777nm处超过100~ns无延迟雪崩。我们还确认2013年后器件的后脉冲约低25倍。综上,我们的测量表明,雪崩中光子在硅体中的吸收以及随后的空穴扩散回结区是2013年前器件后脉冲的重要来源。Hamamatsu似乎在2013年根据我们结果的初步发布解决了这个问题。我们还表明,即使在短波长下,时间分布也表现出亚纳秒范围的拖尾,这可能损害MPPC的时间性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.04651,
  title  = {Delayed avalanches in Multi-Pixel Photon Counters},
  author = {Kyle Boone and Yuji Iwai and Fabrice Retiere and Carl Rethmeier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.04651},
  year   = {2017}
}

备注

Submitted to JINST, 14 pages, 16 figures