论具有点状收集二极管的 CMOS 单片有源像素传感器中的漂移场
仪器与探测器
2016-11-01 v2 高能物理 - 实验
摘要
- 论文已被作者撤回 - 用于带电粒子径迹测量的 CMOS 单片有源像素传感器被视为重离子和粒子物理众多实验的技术。为了满足这些应用在抗非电离辐射方面的要求，人们正尝试耗尽传统上未耗尽的硅传感器的灵敏体积。我们针对像素收集二极管尺寸远小于像素节距这一常见情况，研究了这种方法的可行性。我们引入了一个解析方程来预测这种点状结的耗尽层厚度和电容。我们发现，该方程的预测结果与平面 PN 结的通常结果存在定性差异，并且 测量不适用于测量具有点状几何形状的二极管的耗尽层深度。将该方程的预测与采用新型测量方案对 CMOS 传感器耗尽层深度进行的测量结果进行了比较，发现方程与测量结果相互吻合。通过将我们的发现与 TCAD 模拟进行比较，我们发现精确的模拟模型与经验发现相吻合，而简化的模型则极大地高估了耗尽层深度。我们引入了对这一发现的潜在解释，并讨论了其对 CMOS 传感器设计的影响。
引用
@article{arxiv.1607.07694,
title = {On drift fields in CMOS Monolithic Active Pixel Sensors with point-like collection diodes},
author = {M. Deveaux and J. Baudot and A. Dorokhov and D. Doering and J. Heymes and M. Kachel and M. Koziel and B. Linnik and C. Müntz and J. Stroth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.07694},
year = {2016}
}
备注
This paper has been withdrawn by the author due to a critial error an the analytical calculations of the depletion depth. The ansatz chosen by Michael Deveaux came out to be fundamentally wrong. The observations on TCAD and the method for measuring the depletion depth in CMOS sensors with tiny diodes seem not affected by the mistake