ＤＯＩ：１０．１６１３６／ｊ．ｊｏｅｌ．２０２３．０４．０３３６器件结构设计对异质结像素探测器性能的影响宋鸿宇１，２，陶科１，２，李微１＊，王博龙２，罗威２，贾锐２（１．天津理工大学集成电路科学与工程学院，天津３００３８４；２．中国科学院微电子研究所，北京１０００２９）摘要：像素探测器一直是高分辨率、高速率粒子跟踪的工作平台。本文以多晶硅／氧化硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ／ＳｉＯｘ）钝化接触异质结结构设计了硅像素探测器，为了实现探测器的超快响应，采用ＳｉｌｖａｃｏＴＣＡＤ对异质结硅像素探测器进行器件仿真，一方面研究了不同衬底厚度对载流子输运和收集的影响，另一方面研究了器件结构设计对异质结像素探测器击穿电压的影响。仿真结果表明：在相同的偏置电压下，较薄的硅衬底可以获得更强的漂移电场，进而提高器件对信号电荷的输运与收集速率，有利于提高探测器的时间响应。较小的保护环－有源区间距有利于提高器件的击穿电压，而在保护环－有源区间距较大的情况下，在有源区边缘设计金属场板结构，也能够有效提高器件的击穿电压，使探测器可以工作在较高电压下，从而提升探测器的响应速率。关键词：硅像素探测器；仿真模拟；异质结；快速响应中图分类号：ＴＬ８１４文献标识码：Ａ文章编号：１００５－００８６（２０２３）０４－０３３７－０７Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｅｖｉｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃ－ｔｉｏｎｐｉｘｅｌｄｅｔｅｃｔｏｒＳＯＮＧＨｏｎｇｙｕ１，２，ＴＡＯＫｅ１，２，ＬＩＷｅｉ１＊，ＷＡＮＧＢｏｌｏｎｇ２，ＬＵＯＷｅｉ２，ＪＩＡＲｕｉ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｉｘｅｌｄｅｔｅｃｔｏｒｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ，ｓｉｌｉｃｏｎｐｉｘｅｌｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｐ...
