TCAD模拟研究了一种新型高纯度漂移探测器的电性能
Mingyang Wang1, Zheng Li1,2, Bo Xiong1
1School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China.
Micromachines
|March 6, 2025
概括
这项研究引入了一种新型的高纯度漂移探测器 (HPGeDD),以克服传统探测器中的电容问题. 该HPGeDD设计平衡了大活动面积和小容量,提高了辐射检测性能.
科学领域:
- 核仪器仪表 核仪器仪表 核仪器仪表
- 半导体物理 半导体物理
- 辐射检测 辐射检测 辐射检测
背景情况:
- 高纯 (HPGe) 探测器对于辐射探测和航空航天应用至关重要,因为其能量分辨率和探测范围优越.
- 为了更广泛的范围,增加探测器体积会增加电容,从而对噪声和性能产生负面影响.
- 传统的HPGe探测器面临的局限性是随着尺寸的增加.
研究的目的:
- 提出一种新的高纯度漂移探测器 (HPGeDD) 设计.
- 为了应对大容量HPGe探测器电容增加的挑战.
- 为了实现探测器电容和活性区域之间的平衡.
主要方法:
- 设计了一个HPGeDD,有一个小的中央阴极和同心阳极环,有一个电阻链,用于自分裂电压.
- 使用Sentaurus TCAD (P-2019.03) 进行电气性能模拟.
- 进行重离子发生模拟以分析载体收集特征.
主要成果:
- 模拟显示了平稳的电位分布和横向电场.
- 观察到一个朝着阴极方向的侧向孔漂流通道.
- HPGeDD显示出快速的信号响应和短的载波采集时间.
结论:
- 拟议的HPGeDD设计有效地减轻了传统HPGe探测器中的过度电容.
- 这一创新扩大了HPGe探测器的应用范围.
- 为未来的HPGeDD优化和制造提供理论基础.


