基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究

宋德, 石峰, 李野

文章导航 > 红外与激光工程 > 2016 > 45(2): 203002-0203002(5)

宋德, 石峰, 李野. 基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 203002-0203002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

引用本文:

宋德, 石峰, 李野. 基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 203002-0203002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

Song De, Shi Feng, Li Ye. Simulation of charge collection efficiency for EBAPS with uniformly doped substrate[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 203002-0203002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

Citation:

Song De, Shi Feng, Li Ye. Simulation of charge collection efficiency for EBAPS with uniformly doped substrate[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 203002-0203002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

宋德^1,2,
石峰¹,
李野²

1.
微光夜视技术重点实验室,陕西西安 710065;
2.
长春理工大学理学院,吉林长春 130022

基金项目:

高等学校博士学科点专项科研基金(20112216120008);吉林省科技厅重大科技攻关项目(2014020318GX)

作者简介:
宋德(1981-),男,博士,主要从事微光成像技术方面的研究。Email:songde614@163.com

中图分类号: TN223

Simulation of charge collection efficiency for EBAPS with uniformly doped substrate

Song De^1,2,
Shi Feng¹,
Li Ye²

1.
Science and Technology on Low-Light-Level Night Vision Laboratory,Xi'an 710065,China;
2.
School of Science,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China

摘要: 对P型基底均匀掺杂的情况下电子轰击有源像素传感器(EBAPS)的电荷收集效率进行了理论模拟研究,依据低能电子与固体的相互作用模型结合Monte-Carlo计算方法模拟了光电子入射到死层和倍增层中的运动轨迹,并分析了经过死层后的能量损失率所受影响因素;依据半导体理论研究了P型基底掺杂浓度、膜厚、入射电子能量对电荷收集效率的影响因素。最终获得的电荷收集效率理论模拟结果与已报道的(4 keV,均匀掺杂的EPAPS)实测的结果较为相符,表明此文的模拟结果可以为高增益的EBAPS的制作提供理论指导。
- 电子轰击有源像素传感器 /
- 能量损失率 /
- 电荷收集效率 /
- 死层
Abstract: The charge collection efficiency of electron bombarded active pixel sensor(EBAPS) was simulated while the EBAPS with uniformly doped P type substrate. The photoelectron scatting trajectories in dead layer and electron multiplier layer were simulated based on the low-energy electron-solid interaction model and Monte Carlo method. Meanwhile the influence factors how affecting the energy loss rate were studied. According to semiconductor theory, the influence factors(B atoms doping concentration, film thickness and the incident electron energy) how affecting the charge collection efficiency were studied. The final charge collection efficiency's simulation results are consistent with the reported(4 keV, uniformly doping) measured results, which means the simulation result can provide theoretical guidance for the fabrication of high gain EBAPS.
- EBAPS /
- energy loss rate /
- charge collection efficiency /
- dead layer

[1]	Mackay C D, Tubbs R N, Bell R, et al. Sub-electron read noise at MHz pixel rates(A)[C]//Proceedings of SPIE, 2001, 4306:289-298
[2]
[3]	Xin Fuxue. Optical fiber coupling technique of ICCD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2001, 30(3):210-213.(in Chinese)
[4]
[5]	Benussi L, Fanti V, Frekers D, et al. A multichannel single-photon sensitive detector for high-energy physics:the megapixel EBCCD[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2000(442):154-158.
[6]
[7]	Barbier R, Cajgfinger T, Calabria P, et al. A single-photon sensitive ebCMOS camera:The LUSIPHER prototype[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2011, 648(1):266-274.
[8]
[9]
[10]	Song De, Piao Xue, Bai Xiaofeng, et al. Simulation research of electrostatic field of MCP input in proximity image intensifier[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10):2981-2986.(in Chinese)
[11]	Wang Yi, Yang Pingli, Zhu Weijie, et al. Study of parallel computing of a Monte Carlo programs[J]. Nuclear Electronics Detection Technology, 2001, 21(1):31-33.(in Chinese)
[12]
[13]	Browning R, Li T Z, Chui B, et al. Empirical forms for the electron/atom elastic scattering cross sections from 0.1 to 30 LeV[J]. Journal of Applied Physics, 1994, 76:2016-2022.

[1]	张释文, 李丽艳, 周燕, 刘琴, 王永杰, 刘育梁. 基于光外差的高精度海水折射率传感器研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230134-1-20230134-9. doi: 10.3788/IRLA20230134
[2]	刘灿, 靳长明, 谭秋林, 张磊, 张雅楠. 具有温度补偿的非分光红外CO₂传感器设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210746-1-20210746-7. doi: 10.3788/IRLA20210746
[3]	俸志富, 张家洪, 李英娜, 赵振刚. CMOS有源电感并联的前馈共栅跨阻放大电路 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210386-1-20210386-7. doi: 10.3788/IRLA20210386
[4]	郑晨, 冯文林, 何思杰, 李邦兴. 用于测量折射率的光纤迈克尔逊干涉型传感器 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210327-1-20210327-5. doi: 10.3788/IRLA20210327
[5]	李娟, 俞浩, 虞天成, 苟于单, 杨火木, 王俊. 用于无线能量传输的高效率半导体激光器设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20210147-1-20210147-8. doi: 10.3788/IRLA20210147
[6]	吕桓林, 梁宇鑫, 韩秀友, 谷一英, 武震林, 赵明山. 基于狭缝波导的聚合物基微环折射率传感器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0118001-0118001(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0118001
[7]	乔凯, 王生凯, 程宏昌, 靳川, 张太民, 杨晓军, 任彬. 表面钝化膜对BCMOS传感器电子敏感特性影响的实验研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0418002-0418002-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0418002
[8]	曹振松, 黄印博, 魏合理, 朱文越, 饶瑞中, 王英俭. 整层大气透过率获取方法研究进展及相关问题探讨 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203004-1203004(13). doi: 10.3788/IRLA201948.1203004
[9]	王浩, 何枫, 靖旭, 谭逢富, 秦来安, 张巳龙, 张守川, 侯再红. 昼夜观测恒星整层大气透过率测量研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 311001-0311001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0311001
[10]	张猛蛟, 蔡毅, 叶梁, 陈远金, 徐春叶, 王岭雪. 利用抗光晕通道倾泻电荷的帧转移EMCCD电子快门方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 620001-0620001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0620001
[11]	安佳, 王永杰, 李芳, 刘元辉, 彭丹丹. 采用聚酰胺酸层的高灵敏度长周期光纤光栅温度传感器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 822002-0822002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0822002
[12]	郑伟, 范飞, 陈猛, 白晋军, 常胜江. 基于太赫兹超材料的微流体折射率传感器 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 420003-0420003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0420003
[13]	冯全全, 詹杰, 刘庆, 李学彬, 朱文越. 夜间整层大气透过率测量技术研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 617005-0617005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0617005
[14]	周彦平, 谢小龙, 刘洋, 靳浩, 于思源. CMOS图像传感器电子辐照实验的研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520006-0520006(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0520006
[15]	任彬, 石峰, 郭晖, 焦岗成, 胡仓陆, 成伟, 徐晓兵, 王书菲. InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3010-3014.
[16]	崔程光, 王淑荣, 李博, 王俊博, 黄煜. 紫外可见NMOS线阵图像传感器量子效率的定标研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2844-2848.
[17]	安宁, 刘国军, 李占国, 李辉, 席文星, 魏志鹏, 马晓辉. 2 μm半导体激光器有源区量子阱数的优化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1969-1974.
[18]	刘华松, 刘杰, 王利栓, 姜玉刚, 冷健, 季一勤. 具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2737-2741.
[19]	唐力铁, 于志闯, 赵乐至, 尹飞, 郭士波, 谈斌. DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1194-1197.
[20]	胡滨, 李威, 李平, 阙滨城. 有源电阻RTIA红外焦平面读出电路 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2008-2011.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 598
HTML全文浏览量: 130
PDF下载量: 216
被引次数: 0

基底均匀掺杂下EBAPS电荷收集效率的模拟研究

doi: 10.3788/IRLA201645.0203002

1. 微光夜视技术重点实验室,陕西西安 710065;

2. 长春理工大学理学院,吉林长春 130022

作者简介:
宋德(1981-),男,博士,主要从事微光成像技术方面的研究。Email:songde614@163.com

收稿日期: 2015-11-05
修回日期: 2015-12-14
刊出日期: 2016-02-25

基金项目:

高等学校博士学科点专项科研基金(20112216120008);吉林省科技厅重大科技攻关项目(2014020318GX)

中图分类号: TN223

关键词:

摘要: 对P型基底均匀掺杂的情况下电子轰击有源像素传感器(EBAPS)的电荷收集效率进行了理论模拟研究,依据低能电子与固体的相互作用模型结合Monte-Carlo计算方法模拟了光电子入射到死层和倍增层中的运动轨迹,并分析了经过死层后的能量损失率所受影响因素;依据半导体理论研究了P型基底掺杂浓度、膜厚、入射电子能量对电荷收集效率的影响因素。最终获得的电荷收集效率理论模拟结果与已报道的(4 keV,均匀掺杂的EPAPS)实测的结果较为相符,表明此文的模拟结果可以为高增益的EBAPS的制作提供理论指导。

English Abstract

全文HTML

参考文献 (13)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回