發(fā)布時間：2020-05-29 17:51

【摘要】：硅微條探測器有很高的能量分辨率和位置分辨率、很寬的能量線性范圍、較快的時間響應等諸多優(yōu)點，，已被廣泛應用于高能物理與核物理實驗中。與DC耦合硅微條探測器相比，AC耦合讀出將反向漏電流與信號隔離開來，避免了因輻射損傷導致的過大的漏電流流入前放，有效地提高了信噪比。因此，AC耦合硅微條探測器比DC耦合探測器具有明顯的優(yōu)越性。 本文在分析硅微條探測器工作原理的基礎上，對硅微條探測器的結構，特別是AC耦合的硅微條探測器的結構，進行了深入細致的探討，設計了AC耦合硅微條探測器的器件構型和流片工藝，并利用Silvaco軟件模擬驗證了AC耦合硅微條探測器的工藝和器件參數(shù)。以此為基礎，獨立設計、制作了AC耦合硅微條探測器的光刻掩膜版圖和引出PCB版。經過工藝流片和封裝，得到了AC耦合硅微條探測器的樣品，并利用放射源239u對AC耦合硅微條探測器樣品進行了了一系列的性能測試，包括漏電流、全耗盡電壓、C-V特性、能譜測試等。測試結果表明，自行研制的AC耦合硅微條探測器性能優(yōu)越，漏電流非常小，約5n s trip，全耗盡電壓為42V，在全耗盡電壓下對239u衰變的α粒子的能量分辨率為0588%，可滿足核物理與高能物理實驗的要求。 最后，用SRIM和自行編寫的Matlab程序計算了入射粒子對硅探測器的非電離能量損失，對硅微條探測器的輻射損傷和工作壽命進行了評估。計算結果表明：重離子更容易引起硅探測器的輻射損傷，探測器可承受的最大輻射通量為Φ_(proton)≈1×10~(14)m~(-2)，Φ_α≈1×10~(13)m~(-2_，Φ_c≈5×10~(11)m~(-2)，Φ_(Bi)≈4×10~8m~2。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（近代物理研究所）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL814

【參考文獻】

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本文編號：2687284