Si SOI微剂量探测器电荷收集特性数值模拟
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国家自然科学基金资助项目(11175139)

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Numerical simulation of charge collection characteristics of Si SOI microdosimeter
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    摘要:

    采用数值模拟软件TCAD对影响绝缘体上硅(SOI) PIN微剂量探测器灵敏区电荷收集特性的主要因素进行了模拟与分析。分析了3 MeV α粒子在PIN探测器内沉积能量产生的瞬时电流随探测器偏置电压(10 V至50 V)和掺杂浓度、粒子入射方向的变化。模拟结果表明,随着反偏电压的增大,载流子复合效应降低,瞬态电流增加;当n+区域反偏电压为10 V时,由α粒子入射产生的空间电荷在1 ns内几乎全部被收集,电荷收集效率接近100%;辐射产生的瞬时电流随探测器各端掺杂浓度的增大而减小。

    Abstract:

    2D simulation of the main influence factors on the charge collection characteristics of Silicon On Insulator(SOI) PIN microdosimeter was performed with TCAD software. The transient current in the microdosimeter induced by 3 MeV alpha particle was calculated at different applied voltages(from 10 V to 50 V), doping concentrations and alpha incident directions. The simulation results show that the transient current increases with the increase of reverse bias voltage due to the decrease of the carrier recombination effect; and the space charges induced by alpha particle are almost collected in 1 ns with 10 V applied to the n+ region at the charge collection efficiency nearly 100%; and the transient current decrease when the doping concentration of each region increases.

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引用本文

唐 杜,刘书焕,李永宏,贺朝会. Si SOI微剂量探测器电荷收集特性数值模拟[J].太赫兹科学与电子信息学报,2012,10(5):616~620

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  • 收稿日期:2011-12-09
  • 最后修改日期:2012-02-05
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