研究目的
介绍专为X射线成像应用中的混合像素半导体探测器设计的UFXC32k读出集成电路，重点阐述其设计、性能及表征。
研究成果
UFXC32k集成电路在偏移量分布、增益分布和计数率方面表现出色，适用于高强度X射线成像应用。其设计支持高帧率和高效信号处理，未来版本还有进一步优化的潜力。
研究不足
由于使用了NI PXI-6562数字波形发生器/分析仪，测试系统的最大时钟频率受到限制（单数据速率时钟为200 MHz），这导致芯片读取操作无法按照设计规范以400 MHz的双数据速率时钟运行。
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基于非线性多模干涉的超快光纤激光器中的矢量特性
DOI：10.1109/JPHOT.2020.2974880
期刊：IEEE Photonics Journal
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
本文介绍了一种名为UFXC32k的读出集成电路，专为X射线成像应用中的混合像素半导体探测器设计。该采用130纳米CMOS工艺制造的集成电路，在9.64毫米×20.15毫米面积内集成了约5000万个晶体管。芯片核心是由间距75微米的128×256方形像素矩阵构成，每个像素包含电荷灵敏放大器、整形电路、两个鉴别器和两个14位纹波计数器。模拟前端电路可处理正负极性（空穴与电子）的传感器信号。UFXC32k芯片通过倒装焊与硅像素传感器键合，并已完成X射线辐射特性测试。标准设置下测得等效噪声电荷为123 e?均方根值（峰值时间40纳秒），单像素功耗26微瓦。得益于各像素独立工作的微调?？?，输入端有效失调电压展宽仅9 e?均方根值，增益展宽2%。单像素最大计数率主要取决于有效CSA反馈电阻，前端死时间可低至85纳秒。连续读出模式下，用户可通过选择各像素的读出比特数来优化帧率——例如以200MHz时钟频率读取2比特/像素时，帧率达到23kHz。
作者：
P. Grybos，P. Kmon，P. Maj，R. Szczygiel
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