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一种具有高能量分辨率Al_(2)O_(3)钝化结区的pin探测器

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半导体光电 2023年第6期44卷 857-862页

作者：孙熙晨林旭梅中共山东省委机关政务保障中心济南250001 青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

提出了一种Al_(2)O_(3)钝化结区的pin探测器,与传统pin探测器不同的是,在器件正面的pn结和背面的高低结处沉积了10 nm厚的Al_(2)O_(3)薄膜。经TCAD仿真结果表明,该探测器具有更低的漏电流和保护环处的电子电流密度,能对高能粒子射线入... 详细信息

提出了一种Al_(2)O_(3)钝化结区的pin探测器,与传统pin探测器不同的是,在器件正面的pn结和背面的高低结处沉积了10 nm厚的Al_(2)O_(3)薄膜。经TCAD仿真结果表明,该探测器具有更低的漏电流和保护环处的电子电流密度,能对高能粒子射线入射产生良好的响应。设计了两种探测器的制备步骤并制备了器件,通过薄膜少子寿命的表征、器件的暗态I-V测试和^(241)Am元素能谱测试对其进行了评估。测试结果表明,与传统的pin探测器相比,Al_(2)O_(3)钝化结区的pin探测器的少子寿命提升至1 061μs,漏电流降低至5 nA,能量分辨率提升至521 eV,表现出更好的探测性能。

关键词： Al_(2)O_(3)钝化层 pin探测器 TCAD仿真暗态漏电流能量分辨率

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电子逃逸效应对pin探测器γ灵敏度的影响

核电子学与探测技术 2006年第6期26卷 739-741页

作者：杨建伦李如荣徐荣昆杨高照钟耀华李林波王真中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

通过数值模拟和实验研究了电子逃逸效应对pin探测器γ灵敏度的影响及铝、聚乙烯等不同材料对电子逃逸效应的补偿作用。数值模拟研究主要利用MCNP程序对γ射线在pin探测器灵敏层中的能量沉积进行数值计算,得到探测器输出的脉冲幅度谱和... 详细信息

通过数值模拟和实验研究了电子逃逸效应对pin探测器γ灵敏度的影响及铝、聚乙烯等不同材料对电子逃逸效应的补偿作用。数值模拟研究主要利用MCNP程序对γ射线在pin探测器灵敏层中的能量沉积进行数值计算,得到探测器输出的脉冲幅度谱和灵敏度计算结果;实验研究利用60Co源发射的能量为1.17和1.33MeV的γ射线对不同补偿条件下的γ灵敏度进行标定。结果表明,电子逃逸效应对灵敏度存在显著影响,在探测器前设置铝、聚乙烯等补偿材料可对电子逃逸效应进行适当补偿。

关键词： pin探测器 γ灵敏度电子逃逸

InP层对正面及背面入光pin探测器响应度影响研究

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光电工程 2006年第12期33卷 141-144页

作者：杨集冯士维李瑛吕长志谢雪松张小玲北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100022

InP盖层对光的吸收及入射光在探测器多界面间的多次反射,使InP层对InGaAs/InPpin探测器的响应度产生了很大的影响。本文测量了正面和背面入光pin探测器的响应度,并与测量的InP晶片透射率及模拟的透射率进行比较,分析了InP层对正面及背... 详细信息

InP盖层对光的吸收及入射光在探测器多界面间的多次反射,使InP层对InGaAs/InPpin探测器的响应度产生了很大的影响。本文测量了正面和背面入光pin探测器的响应度,并与测量的InP晶片透射率及模拟的透射率进行比较,分析了InP层对正面及背面入光pin探测器响应度的影响。结果表明,随着InP层厚度的增加,响应度峰与峰的间隔Δλ不断减小,波形越来越密集。所以正面入光探测器的响应度起伏比较明显,且随着InP层厚度的增加,响应度极值对应的波长发生红移。背面入光探测器的响应度非常密集而成为准连续的带状。

关键词： InGaAs/InP pin探测器响应度 InP盖层

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新型pin阵列探测器

仪器仪表学报 2005年第Z1期26卷 384-385页

作者：胡孟春叶文英唐章奎李忠宝中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 电子工程研究所绵阳621900

采用将数个pin探测器叠放在一起形成阵列的方法,研制Φ80mm×800μmpin新型阵列探测器,该阵列探测器灵敏度比一般pin探测器灵敏度高一个量级以上,可以近距离直接测量注量率小于1014S-1cm-2的γ辐射,有效解决了光电探测器和以前国产硅PI... 详细信息

采用将数个pin探测器叠放在一起形成阵列的方法,研制Φ80mm×800μmpin新型阵列探测器,该阵列探测器灵敏度比一般pin探测器灵敏度高一个量级以上,可以近距离直接测量注量率小于1014S-1cm-2的γ辐射,有效解决了光电探测器和以前国产硅pin探测器在该注量率范围内的测量困难。

关键词：阵列探测器 pin探测器灵敏度辐射测量时间响应上升前沿

235U裂变碎片在pin探测器中沉积能量的实验研究

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核技术 2014年第11期37卷 39-44页

作者：王立宗朱学彬杨建伦张建华冯璟华李波均杨高照中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

利用中子与235U发生裂变反应的截面在裂变中子能区基本不变这一特点,可设计研制裂变靶室探测系统,该系统中子能量响应较平坦,在脉冲中子总数测量中有广阔的应用前景。利用K-400加速器稳态DT中子源,实验标定了235U裂变碎片在pin探测器中... 详细信息

利用中子与235U发生裂变反应的截面在裂变中子能区基本不变这一特点,可设计研制裂变靶室探测系统,该系统中子能量响应较平坦,在脉冲中子总数测量中有广阔的应用前景。利用K-400加速器稳态DT中子源,实验标定了235U裂变碎片在pin探测器中的平均沉积能量,并与理论计算结果进行了比较。裂变靶室系统探测效率可通过数值计算准确给出,与平均沉积能量实验测量值相结合,可得到准确的中子灵敏度数据,进而获得裂变靶室探测系统中子能量响应曲线。

关键词：裂变碎片裂变靶室 pin探测器沉积能量

卫星光通信系统中pin探测器的空间辐射特性

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半导体光电 2012年第2期33卷 161-167页

作者：侯睿赵尚弘幺周石胥杰姜晓峰付灵丽空军工程大学电讯工程学院西安710077 中国空间技术研究院西安分院西安710000 空军第二飞行学院西安710306

对空间辐射环境下pin光电探测器γ射线辐射特性以及粒子辐射特性进行了深入的研究。结果表明两种辐射机制均会对pin光电探测器造成一定的影响,表现为暗电流噪声增加、响应率下降以及响应带宽下降。在卫星光通信系统结构设计过程中应该... 详细信息

对空间辐射环境下pin光电探测器γ射线辐射特性以及粒子辐射特性进行了深入的研究。结果表明两种辐射机制均会对pin光电探测器造成一定的影响,表现为暗电流噪声增加、响应率下降以及响应带宽下降。在卫星光通信系统结构设计过程中应该更多地考虑空间辐射对暗电流噪声造成的影响。

关键词：空间辐射 pin探测器暗电流响应率响应带宽

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组合pin脉冲中子探测器灵敏度研究

高能物理与核物理 2004年第9期28卷 991-993页

作者：朱学彬杨洪琼杨健伦李波均杨高照李林波宋献才中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900

对新型组合pin脉冲中子探测器的灵敏度进行了研究 ,实验测量探测器的DT中子灵敏度和γ相对灵敏度 ,用Monte Carlo方法计算了探测器的中子灵敏度 .实验测量和计算表明 :通过转换靶的选取 ,组合pin探测器的中子灵敏度在一定范围内连续可... 详细信息

对新型组合pin脉冲中子探测器的灵敏度进行了研究 ,实验测量探测器的DT中子灵敏度和γ相对灵敏度 ,用Monte Carlo方法计算了探测器的中子灵敏度 .实验测量和计算表明 :通过转换靶的选取 ,组合pin探测器的中子灵敏度在一定范围内连续可调 ,组合pin探测器对γ的灵敏度比普通pin探测器低 2个量级 ,是一种对γ不灵敏的新型脉冲中子探测器 .

关键词：灵敏度 pin探测器脉冲中子测量聚乙烯靶 Monte-Carlo法中子物理学

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用“脉冲响应法”确定pin探测器的电容

核电子学与探测技术 2010年第3期30卷 418-421页

作者：张显鹏欧阳晓平张忠兵陈亮西北核技术研究所陕西西安710024

利用W.C.Dikinson推导的pin探测器的时间响应公式计算的波形与实测波形进行比较,反推探测器的电容值C,这种方法称为脉冲响应法。这种方法获得的pin电容大约是探测器结区电容的1.3-1.4倍。分析表明,由于包含了杂散电容等的影响,这种方法... 详细信息

利用W.C.Dikinson推导的pin探测器的时间响应公式计算的波形与实测波形进行比较,反推探测器的电容值C,这种方法称为脉冲响应法。这种方法获得的pin电容大约是探测器结区电容的1.3-1.4倍。分析表明,由于包含了杂散电容等的影响,这种方法比公式法在确定pin探测器的电容时具有更好的准确性,可以用这种方法确定的电容来计算pin探测器的脉冲响应波形。

关键词： pin探测器脉冲响应电容 δ脉冲

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pin探测器和跨阻放大器的光电单片集成

红外与激光工程 2021年第9期50卷 299-304页

作者：王宁赵柏秦王帅王震中国科学院大学北京100049 中国科学院半导体研究所北京100083

设计了一种大面积、高响应度的硅基pin探测器,pin探测器的表面积为4.1 mm×13.8 mm,整体厚度为420μm左右。pin探测器的光敏面采用环形Al电极将光电流信号引出,通过在波长为860 nm的恒定激光光源下进行测试,其响应度为0.6 A/W。提出了... 详细信息

设计了一种大面积、高响应度的硅基pin探测器,pin探测器的表面积为4.1 mm×13.8 mm,整体厚度为420μm左右。pin探测器的光敏面采用环形Al电极将光电流信号引出,通过在波长为860 nm的恒定激光光源下进行测试,其响应度为0.6 A/W。提出了一种全新的光电单片集成的可行性方法,即利用pin探测器非光照区的本征Ⅰ层面积,设计了一种与pin探测器结构和工艺兼容的跨阻放大器,在保证了pin探测器结构和性能没有发生改变的前提下,实现了pin探测器和跨阻放大器的光电单片集成。最后在波长为860 nm、脉冲宽度为100 ns、工作频率为10 kHz的实际脉冲激光信号下对流片成功的pin探测器和光电单片集成芯片的脉冲响应进行了对比测试。结果表明:在脉冲宽度基本没有发生变化的同时,光电单片集成芯片的脉冲电压信号相比于pin探测器的脉冲光电流信号放大了1 000倍,放大倍数和理论的跨阻阻值1 000Ω一致。该集成光电芯片应用在激光引信系统的激光接收模块中,通过光电单片集成可以提高pin探测器上输出端信号的信噪比,增强系统的稳定性,同时也可以满足激光引信系统小型化发展的需要。

关键词：光电单片集成 pin探测器横向NPN三极管跨阻放大器