皮秒雪崩探测器——工作原理及概念验证原型的增益测量
仪器与探测器
2022-09-27 v2
摘要
皮秒雪崩探测器是一种基于 结构的多结硅像素探测器，旨在实现高空间分辨率和皮秒时间标记能力的带电粒子径迹探测。它利用传感器体内部深处的连续结来放大薄吸收层中电离辐射产生的初始电荷。随后信号由在较厚漂移区内运动的次级电荷感应产生。采用 IHP 微电子的 130 nm SiGe BiCMOS 工艺制造了一个由间距 100 m 的六边形像素矩阵组成的单片概念验证原型。在探针台上的测量及使用 Fe X 射线源的测量表明该原型可正常工作，并显示出高达最大电子增益 23 的雪崩增益。对雪崩特性的研究（由 TCAD 仿真佐证）表明，由 Fe 源 X 射线转换产生的大初始电荷引起的空间电荷效应限制了有效增益。
引用
@article{arxiv.2206.07952,
title = {Picosecond Avalanche Detector -- working principle and gain measurement with a proof-of-concept prototype},
author = {L. Paolozzi and M. Munker and R. Cardella and M. Milanesio and Y. Gurimskaya and F. Martinelli and A. Picardi and H. Rücker and A. Trusch and P. Valerio and F. Cadoux and R. Cardarelli and S. Débieux and Y. Favre and C. A. Fenoglio and D. Ferrere and S. Gonzalez-Sevilla and R. Kotitsa and C. Magliocca and T. Moretti and M. Nessi and A. Pizarro Medina and J. Sabater Iglesias and J. Saidi and M. Vicente Barreto Pinto and S. Zambito and G. Iacobucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07952},
year = {2022}
}