欧洲 XFEL 的 AGIPD 传感器设计
仪器与探测器
2015-06-11 v2
摘要
针对欧洲 X 射线自由电子激光（XFEL）的实验，正在开发自适应增益积分像素探测器（AGIPD）。该探测器的特殊要求包括：在小于 100 fs 的 XFEL 脉冲持续时间内，具有高动态范围（0.1 至超过 10E4 个 12.4 keV 光子/像素），以及在 3 年运行期内耐受高达 1 GGy 的辐射剂量。该探测器将拥有 1024 x 1024 个 p+ 像素，像素尺寸为 200 um x 200 um，并在 500 um 厚的 n 型硅上制造。工作电压的设计值为 500 V，但对于特殊应用，应能工作在约 1000 V。已将关于 Si-SiO2 界面氧化层电荷面密度和表面电流密度剂量依赖性的实验数据植入 SYNOPSYS TCAD 仿真程序中，以优化像素和保护环布局的设计。本文展示了传感器设计的方法论、最关键参数的优化以及布局设计。最后将展示仿真性能，特别是击穿电压、暗电流和像素间电容随 X 射线剂量的变化关系。
引用
@article{arxiv.1210.0430,
title = {Design of the AGIPD Sensor for the European XFEL},
author = {J. Schwandt and E. Fretwurst and R. Klanner and J. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.0430},
year = {2015}
}