利用低增益雪崩二极管研究硅中的碰撞电离系数
仪器与探测器
2023-05-29 v1 高能物理 - 实验
摘要
硅器件中的碰撞电离已被广泛研究，并已提出多个用于定量描述碰撞电离系数的模型。我们根据低增益雪崩二极管（LGADs）上的增益测量对这些模型进行评估，并推导出针对描述大量实验数据而优化的碰撞电离系数新参数化方案。我们展示了在 至 温度范围内，对来自两个不同生产商（CNM 和 HPK）的 5 种不同类型 厚度 LGADs 进行的基于脉冲红外激光的增益测量。基于 SIMS 掺杂分布测量和针对测量的 C-V 特性对器件模型进行调谐，构思了详细的 TCAD 器件模型。从 TCAD 模拟中提取电场分布，并将其用作碰撞电离模型参数对实验数据进行优化程序（最小二乘拟合）的输入。结果表明，新参数化方案在所有测量数据与 TCAD 模拟之间给出了良好的一致性，这是现有模型无法实现的。最后，我们提供了误差分析，并将获得的电子和空穴碰撞电离系数值与现有模型进行了比较。
引用
@article{arxiv.2211.16543,
title = {Study of impact ionization coefficients in silicon with Low Gain Avalanche Diodes},
author = {Esteban Curras Rivera and Michael Moll},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16543},
year = {2023}
}