【摘要】：硅探測器是一種常用的半導體探測器,是以硅為探測介質的輻射探測器。以其響應速度快、靈敏度高、易于集成等優(yōu)異的性能,在X光檢測與高能粒子探測等領域有廣泛的應用。硅像素探測器是新型半導體探測器中的一種,可通過不同形狀的像素單元陣列獲得大面積的像素硅探測器。傳統(tǒng)的硅像素探測器陽極、陰極均被金屬電極覆蓋,較大的有效電極面積使得探測器的電容較大。電容在硅探測器中是一個敏感因素,因為它直接影響到探測器工作的噪聲與串擾。信噪比(S/N)是一個高性能探測器的關鍵參數(shù),降低探測器噪聲一直是探測器發(fā)展的主要任務之一。本文中首先通過二維仿真為新型低電容硅像素探測器的電極設計提供依據(jù),合理的電極形狀的設計不僅能大大的降低探測器的有效電極面積,同時也獲得均勻的電勢、電場分布。新型低電容像素硅探測器是在基于減少有效幾何電極面積,同時保持探測器有效體積不變的基礎上提出。同時,借助半導體器件仿真軟件(Sentaurus TCAD)得到新型探測器的三維模型并對探測器的電特性包括靜電勢、電場、全耗盡電壓,和電容進行了仿真,并將仿真結果與傳統(tǒng)的硅像素探測器進行比較。模擬和計算表明:(1)新型像素硅探測器的電容較傳統(tǒng)像素硅探測器(有效體積相同)電容減小3倍左右;(2)由于電極有效面積的減少,探測器所需耗盡電壓相應增加;(3)在設計一個實際的像素硅探測器過程中,在電容與所需耗盡電壓之間要根據(jù)實際需求做出權衡。這些仿真結果為實際探測器設計提供了依據(jù)。
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL814
【圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論1 硅探測器簡介硅探測器是新型半導體探測器中應用最廣泛的探測器，用以探測帶電粒子等高能粒子的輻射探測裝置。P-N 異質結構成了半導體探測器的基本結盡區(qū)在反偏電壓作用下在半導體內部形成，作為探測器的靈敏區(qū)。硅探測向偏壓作用下，當硅探測器的靈敏區(qū)有粒子打入時，即產(chǎn)生電子-空穴對并作漂移運動⺁被電極收集上產(chǎn)生脈沖信號[1-3]。如圖 1.1，為硅探測器工作意圖。

表 1.1 世界各國高能物理實驗室采用的半導體探測器區(qū) 采用的半導體探測器費米實驗室的 CDF，D0SLAC 的 B 介子工廠的 BaBar 實驗L3，OPAL 等(高能物理中心)LHC 上的 ATLAS KEK HARA，HARB，Zeus 北京正負電子對撞機驗環(huán)境中探測器的各種缺陷會因為很高的輻照通量的存在而產(chǎn)能級。缺陷能級能夠俘獲部分電子和空穴，最終導致探測器的[19]減弱了探測的信號，導致探測器靈敏度降低。

湘潭大學碩士學位論文第一座原子能發(fā)電站。在隨后的十多年時間之后，英、美兩國也相能發(fā)電站。在擁有原子能發(fā)電站的全世界范圍的國家中，原子能發(fā)占世界總發(fā)電量的 1/5 左右。二十世紀就是年代初，我國的第一座順利建成，至今我國的原子能發(fā)電站總數(shù)也是處于世界領先水平，第四。核反應堆原理示意圖如圖 1.3 所示。

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本文編號：2793674