EBCMOS微光成像器件的研究

依据低能电子与固体间相互作用模型结合Monte-Carlo模拟方法,研究了EBCMOS不同表面氧化层厚度对入射光电子能量损失的影响。模拟研究了入射光电子在倍增层处的电子运动轨迹,并依此分析了倍增区内倍增电子的分布情况。模拟研究了电荷收集效率随倍增层指数掺杂结构变化时情况,理论优化的器件结构电荷收集效率可达92%,这对相同驱动高压下获得高增益的微光成像器件具有理论指导意义。EBCMOS电子倍增层制备实验研究表明,通过机械研磨和等离子刻蚀技术可实现超薄电子倍增层的制备。设计了真空系统中电子倍增层的电子增益测试系统,并通过雪崩二极管反偏电流随高压电的变化测试证实该倍增电子在半导体层一侧的存在。

基底均匀和梯度掺杂下EBCMOS电荷收集效率的优化模拟

为获得高增益的电子轰击型CMOS(EBCMOS)成像器件,根据载流子输运理论,采用蒙特卡罗方法,研究了EBCMOS基底在不同掺杂方式和结构参数下的电荷收集效率。结果表明:当基底均匀掺杂时,减小掺杂浓度、降低基底厚度及缩小近贴距离可以有效提高电荷收集效率;当基底梯度掺杂时,减小重掺杂浓度区域的范围,可以有效提高电荷收集效率。仿真优化后器件的电荷收集效率最高可达到86.28%,为国产EBCMOS器件的研制提供了理论支撑。