中國科學(xué)院高能物理研究所和微電子研究所的研究團(tuán)隊，在近期聯(lián)合研發(fā)出了一款具有良好抗輻射性能的超快響應(yīng)速度的硅傳感器。其中，高能所負(fù)責(zé)電路圖和工藝的設(shè)計與測試，微電子所負(fù)責(zé)流片。
該傳感器采用了低增益雪崩二極管。經(jīng)過專業(yè)性能測試，抗輻射性能在所有低增益雪崩二極管超快響應(yīng)硅傳感器中，表現(xiàn)最好，達(dá)到了實驗室高顆粒度、高時間分辨探測器（High Granularity Timing Detector，簡稱HGTD）項目的要求，具體的測試結(jié)果已經(jīng)公布在了EP Newsletter（歐洲核子中心實驗新聞）和CERN detector seminar（歐洲核子研究組織的探測器講座）上。
為了提高傳感器的抗輻射性能，該研究團(tuán)隊在原先的工藝之中添加了碳摻雜工藝，降低了輻射引起的傳感器中硼摻雜的移除速率，從而提高了抗輻射性能。在高亮度大型強(qiáng)子對撞機(jī)要求的超高輻射量條件下，該低增益雪崩二極管超快響應(yīng)硅傳感器依然能達(dá)到30至40皮秒的時間分辨率，并且可以在300至400V的較低電壓下正常工作。在歐洲核子研究組織的束流測試中，低工作電壓還能避免由單粒子擊穿所導(dǎo)致的輻射損傷。
大型強(qiáng)子對撞機(jī)
高顆粒度、高時間分辨探測器項目是大型強(qiáng)子對撞機(jī)高亮度二期升級的一部分，目的是為了研制出6.4㎡抗輻射超快響應(yīng)硅探測器，利用高精度的時間信息，來區(qū)分空間上距離較近的對撞事例，進(jìn)而提高探測器的物理性能。
高顆粒度、高時間分辨探測器項目研發(fā)的硅超快響應(yīng)速度傳感器，具備了國際領(lǐng)先的超快讀取芯片功能和大面積超快探測器集成等技術(shù)。
中國科學(xué)院高能物理研究所和微電子研究所將承擔(dān)高顆粒度、高時間分辨探測器項目中，全部的前端電路板研制、近一半的探測器模塊研制，和超過三分之一的傳感器研制。目前，該項目已經(jīng)得到了核探測與核電子學(xué)國家重點(diǎn)實驗室和國家自然科學(xué)基金委員會等機(jī)構(gòu)的支持。
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