AC-LGAD 的 TCAD 仿真
仪器与探测器
2023-05-26 v1 高能物理 - 实验
摘要
低增益雪崩探测器（LGAD）是一种具有适度内部信号放大、对最小电离粒子时间分辨率可达 17 ps 的薄硅探测器。然而，当前粒度的主要限制因素在于防止分段注入边缘高电场引起击穿的保护结构。这种称为结终端扩展（JTE）的结构造成了 50–100~\um\ 的非灵敏区。因此，LGAD 传感器的粒度目前被限制在毫米量级。一种解决方案是交流耦合 LGAD（AC-LGAD），其可提供数十微米量级的空间分辨率。这是通过未分段的（p 型）增益层和（n 型）N 层，以及隔离金属读出焊盘的介质层实现的。高空间精度通过利用多个焊片的信息、借助由公共 N 层提供的 AC-LGAD 本征电荷共享能力来实现。使用 TCAD 软件（Silvaco 和 Sentaurus）对 AC-LGAD 的行为进行了仿真。通过改变传感器中的若干参数：N+ 电阻率、条带长度和体厚度，制备了一组仿真器件。
引用
@article{arxiv.2305.15576,
title = {TCAD simulation of AC-LGADs},
author = {M. Nizam and K. W. Shin and S. M. Mazza and J. Ott and A. Seiden and B. Schumm and Y. Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15576},
year = {2023}
}