三維溝槽電極硅探測器器件性能仿真.pdf

1、硅探測器是是一種最通用的半導(dǎo)體探測器,以硅為探測介質(zhì)，主要用作輻射探測器。硅探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、抗輻照性能強(qiáng)、易于集成等特點(diǎn)，在高能粒子探測與X光檢測等領(lǐng)域有重要應(yīng)用價(jià)值。
　　三維溝槽電極硅探測器是美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室在2009年提出的。這種探測器的兩種電極(溝槽電極和中央柱狀電極)都是通過蝕刻、離子注入的方法在硅體中形成的，它的一個(gè)電極以溝槽的形式圍繞在另一個(gè)電極外面，如果用這種結(jié)構(gòu)制作一個(gè)探測器陣列，探測器的

2、電場分布更均勻，并且每一個(gè)單元不會(huì)受其他單元的影響。三維溝槽電極硅探測器自從被提出以后，還沒有系統(tǒng)地對其I-V、C-V等電學(xué)特性進(jìn)行仿真研究。
　　本文以方形的三維溝槽電極硅探測器為研究對象，通過器件仿真，對其電場分布、漏電流、擊穿電壓、電容、全耗盡電壓等進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究，并將仿真結(jié)果與傳統(tǒng)三維柱狀電極硅探測器進(jìn)行對比，探討三維溝槽電極硅探測器的優(yōu)勢與不足之處,同時(shí)嘗試改變其結(jié)構(gòu)，以獲得更好的器件性能。
　　具體的研究內(nèi)

3、容與結(jié)果如下：
　　1．給三維溝槽電極硅探測器單元施加直流信號，通過改變摻雜濃度來模擬不同的輻照強(qiáng)度，獲得該輻照強(qiáng)度下的電流-電壓特性曲線，然后分析在不同電壓條件下漏電流的大小，獲得三維溝槽電極硅探測器的擊穿電壓。通過改變表面電荷密度，來獲得不同表面電荷密度下的表面擊穿電壓。
　　2．給三維溝槽電極硅探測器單元施加低頻交流信號，獲得其在不同輻照強(qiáng)度下的電容-電壓曲線，通過對曲線的處理，可以獲得三維溝槽電極硅探測器在不同輻照強(qiáng)