為獲得高分辨率的電子轟擊型CMOS (EBCMOS)成像器件,本文就近貼聚焦結(jié)構(gòu)內(nèi)電場分布對電子運動軌跡的影響進行了研究。設(shè)計了不同的EBCMOS結(jié)構(gòu)并得到3種電場分布情況,分別為光電陰極和背面轟擊型CMOS (BSBCMOS)之間的等勢面不平行、部分平行和彼此平行。根據(jù)電磁學(xué)理論結(jié)合蒙特卡洛模擬方法,分別模擬了每種電場分布情況下的電子運動軌跡。研究結(jié)果表明:當(dāng)設(shè)計的電子倍增層表面覆蓋一層30 nm的超薄重摻雜層,保持極間電壓為4 000 V且極間距為1 mm時,光生電子轟擊BSB-CMOS表面時擴散直徑可減小至30μm。此結(jié)構(gòu)具有電子聚焦作用,有助于實現(xiàn)高分辨率的EBCMOS。同時,進一步研究了光電陰極與BSB-CMOS之間的距離和電壓對電子擴散直徑的影響。研究發(fā)現(xiàn),近貼間距越小、加速電壓越高,相應(yīng)的電場強度就越高,越有利于電子聚焦。本文工作將為改進電子轟擊型CMOS成像器件的分辨率特性提供理論指導(dǎo)。

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本文編號：3857900