Si平面工艺探测器.PPTVIP

Si平面工艺探测器介绍 全耗尽MOS型FET探测器( DEMOSFET ) . 基本原理 Si平面工艺探测器介绍 全耗尽p沟道结型FET探测器 ( DEPJFET ) . 全耗尽 P 沟道结型 FET 的基本结构 @ 图(a) --- 带有侧面“遂穿”清除结，脉冲清除方式。 @ 图 ( b ) ---带有垂直“遂穿”清除结,脉冲或连续清除 方式。 Si平面工艺探测器介绍 全耗尽FET阵列探测器： Si平面工艺探测器介绍 全耗尽FET探测器( DEFET )的特点 ： 即是探测器也是放大器 . 极大地减小了影响串联噪声的电容。 门电极可以很小,增加了放大倍数也减小串联噪声。 用脉冲可完全清除内部电极的电荷,避免了残留电荷的统计涨落引起的噪声 . 信号电荷被限制在内部门电极的势阱中,可以进行重复多次读出 . 三、国内平面工艺Si探测器研制进展 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 用于X射线测量SiPIN探测器 单面多条探测器 像素探测器 基于平面工艺技术的50-80μm厚度的ΔE探测器 全耗尽SiPIN光电二极管 SDD探测器 按照探测器的结构和用途 SiPIN探测器 SiPIN探测器---用于X射线测量SiPIN探测器 厚度500μm， 5mm2、10mm2、25mm2、50mm2、100mm2SiPIN探测器 全耗尽电压时室温漏电流约0.02-0.1nA,达到国外同类探测器的指标。 国内平面工艺Si探测器研制进展 厚度500μm， 5mm2、10mm2探测器室温下I-V测量曲线（全耗尽电压~80V）：漏电流约0.02~0.1nA, RT=20℃ SiPIN探测器 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 灵敏面积为5mm2的Si-PIN探测器，使用自制的电荷灵敏前置放大器、ORTEC673成形放大器，成形时间1μs，室温下对55Fe 5.9KeV X射线的能量分辨率（FWHM）为590eV。（2005年） 使用国产两级温差电致冷器,成形时间4μs，对55Fe 5.9KeV X射线的能量分辨率（FWHM）为310eV。（2005年） 5.9KeV X FWHM=590eV 5.9KeV X FWHM=310eV 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 使用美国AmpTeK公司XCR-100的两级温差电致冷器、复位型前放及成形放大器，前级FET与探测器同时致冷，温度可以降低到约-40℃，成形时间6μs，对55Fe 5.9KeV X射线的能量分辨率（FWHM）为198.5eV，达到了AmpTeK公司XCR-100 系统的标称值。（2005年） 5.9KeV X FWHM=198.5eV 国内平面工艺Si探测器研制进展 空间天文卫星硬X射线调制望远镜（HXMT）ME探测器： 厚度1mm、56mm2两像素的Si-PIN探测器，探测器已交付卫星，今年6月份发射。（如下图所示） SiPIN探测器 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 SiPIN探测器--单面多条探测器 500μm厚度，条长18mm，pitch 2mm,共24条。 500μm厚度，条长18mm，pitch 2mm,共32条。 500μm厚度，条长20mm，pitch 2.06mm,共40条。 500μm厚度，条长30mm,pitch 4.98mm,供12条。 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 2003年 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 12#, 0.23nA 1#,0.2nA 探测器第一条和第十二条对Am241 5.486MeV α粒子能谱 国内平面工艺Si探测器研制进展 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器---单面微条探测器 5cm*5cm、pitch=90μm (正在研制）： SiPIN探测器---像素探测器 100（10x10 ）个像素探测器，像素面积1mm2 （2012-2015年） 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 测试结果表明，任意一路均能正常工作，像素探测器常温测试能谱 像素探测器低温放射源测试结果 低温测试装置现场图 制冷组件 测试结果： Si-PIN像素探测器在低温-15 ℃下，对Am-241放射源测量，得到能量分辨率FWHM 263eV@13.8keV。 接近商业化的单像元Si-PIN探测器产品的性能指标。 Si-PIN像素探测器-15 ℃下，Am-241放射源测量能谱 国内平面工艺Si探测器研制进展 SiPIN探测器 国内平面工艺Si探测器研制进展 张万昌 曹学蕾 中国科