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探索下一代 4H-SiC LGAD 的设计与测量

仪器与探测器 2026-02-06 v3

摘要

本稿报告了新开发的 4H-SiC 低增益雪崩探测器 (LGAD) 的设计、制造与初始测试。评估包括内部增益层在提升信号产生效率方面的性能。初始实验室和瞬态电流技术 (TCT) 测量提供了器件稳定性及信号响应的洞察。鉴于产业界提供的可获得性增加,4H-SiC 正成为半导体探测器下一代的强有力候选者。由于4H-SiC 具备抗辐射能力强及在宽温范围内稳定工作的特性,这些传感器备受推崇。然而,鉴于4H-SiC 较标准硅的更宽带隙,以及难以生产厚于 50 微米的高质量层,需引入内部电荷乘增层。本文中由 onsemi 制造的 4H-SiC LGAD 针对 N 型衬底与外生层进行了优化。初始的 TCT 与实验室测试结果表明,快速电荷收集及在单一晶圆上生产的多个样品中乘增均匀。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.09264,
  title  = {Exploring the Design and Measurements of Next-Generation 4H-SiC LGADs},
  author = {Peter Švihra and Jan Chochol and Vladimír Kafka and Adam Klimsza and Adam Kozelsky and Jiří Kroll and Roman Malousek and Mária Marčišovská and Michal Marčišovský and Marcela Mikeštíková and Michael Moll and David Novák and Radek Novotný and Peter Slovák and Radim Špetík and Moritz Wiehe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09264},
  year   = {2026}
}

备注

This is the Author Accepted Manuscript AAM version of the article and it is distributed under the Creative Commons CC BY 4.0 license