利用 8 英寸 CMOS 兼容技术的新型 3D 沟槽传感器的设计、制造与初步测试
仪器与探测器
2025-05-12 v2 高能物理 - 实验
摘要
3D 硅传感器展现出了优异的性能（信号收集、探测效率、功耗等），与大型强子对撞机（LHC）上 ATLAS 探测器的传统平面传感器相当甚至更优，尤其是在高辐照注量下，这主要归因于所产生载流子较短的漂移长度。这些特性使其成为高能物理（HEP）中带电粒子探测与径迹重建最具吸引力的技术。此外，其在天文学、微剂量学和医学成像中的应用也正在探索中。本文将介绍一种新型 3D 沟槽传感器的设计与制造，该传感器的特点是围绕中心柱状阴极的封闭深沟槽。这种新型传感器在中国科学院微电子研究所（IMECAS）的 8 英寸 CMOS 中试线上制造，实现了 0.5 m 的超窄刻蚀宽度和超高深宽比（纵横比）（>70）。本文将给出其初步模拟和表征结果，包括辐照前的静电势、电场、电流-电压（IV）、电容-电压（CV）、电荷收集效率（CCE）和定时性能。
引用
@article{arxiv.2412.13016,
title = {Design, fabrication and initial test of a novel 3D-Trench sensor utilizing 8-inch CMOS compatible technology},
author = {Manwen Liu and Huimin Ji and Wenzheng Cheng and Le Zhang and Zheng Li and Bo Tang and Peng Zhang and Wenjuan Xiong and Trevor Vickey and E. Giulio Villani and Zhihua Li and Dengfeng Zhang and Jun Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13016},
year = {2025}
}