研究目的
为解决Topmetal-????的漏电流饱和问题,通过设计Topmetal-??????保持其低噪声特性,并研究感应效率的参数优化方案。
研究成果
Topmetal-??????芯片C区的结构设计中,电极覆盖绝缘层而?;せ吠饴叮媒峁辜饶芙饩雎┑缌鞅ズ臀侍?,又可保持接收感应信号的能力。仿真表明,更薄的环氧树脂厚度和更大的电极尺寸有助于提高感应效率,说明采用C区结构设计像素化CdZnTe探测器可实现高空间分辨率。
研究不足
该研究的局限性在于用于连接芯片与碲锌镉晶体的环氧胶厚度不可忽略,这会影响感应效率。此外,电荷扩散与排斥作用会影响电荷分布,这一方面仍有进一步优化的空间。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一款新型芯片Topmetal-??????,包含三个不同区域以解决漏电流饱和问题并保持低噪声。研究方法包括测试该芯片与CdZnTe探测器耦合时的性能,以及模拟不同参数下的电荷感应效率。
2:样本选择与数据来源:
采用CdZnTe晶体作为与Topmetal-??????芯片耦合的敏感层。数据来源包括在不同偏置电压下测试芯片各区域的实验结果,以及有限元法(FEM)模拟结果。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Topmetal-??????芯片、CdZnTe晶体、环氧树脂粘合剂、脉冲激光器和印刷电路板(PCB)。
4:实验流程与操作步骤:
流程包括使用环氧树脂粘合剂将CdZnTe晶体与Topmetal-??????芯片耦合,施加不同偏置电压并测试芯片性能。操作步骤包括测量饱和像素百分比随偏置电压的变化,以及用脉冲激光器测试感应信号。
5:数据分析方法:
分析包括比较芯片三个区域在不同条件下的性能,并基于COMSOL使用FEM模拟电荷感应效率。
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获取完整内容-
Topmetal-?????? readout chip
A low noise pixel readout chip designed to solve leakage current saturation and maintain low noise when coupled with CdZnTe detector.
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CdZnTe crystal
Used as a sensitive layer in the detector for radiation detection at room-temperature in X-ray and gamma-ray imaging systems.
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Epoxy resin adhesive
3M Scotch-Weld TM Epoxy Potting Compound DP270 Clear
3M Company
Used as a conductive medium to connect the CdZnTe crystal and the Topmetal-?????? chip.
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Pulse laser
Used to inject light into the CdZnTe crystal for testing induced signals.
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Printed Circuit Board
Used to fix the CdZnTe crystal and provide electrical connections.
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