文档名：低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究
摘要：低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题.使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行研究.引入一种新的"三陷阱体损伤模型"研究LGAD的抗辐照性能,计算不同中子辐照通量对LGAD相关电学参数的影响.结果表明:LGAD在低温下工作具有更好的性能;辐照后漏电流增大,暗计数率增加,瞬态收集信号变差,增益降低.分析认为是辐照所产生的缺陷影响了LGAD的空间有效电荷和内部电场,通过增大电压和降低温度可以降低这一影响.模拟研究工作得到了不同温度和辐照对探测器性能的影响,对探测器后续的研究和辐照加固设计具有指导意义.
Abstract：TheLowGainAvalancheDetector(LGAD)isanewtypeoffasttimingdetectordesignedtoovercometheslowresponseandpoorirradiationresistanceofconventionalsilicondetectorsunderheavyhadronradiation.ThisstudyaimstoanalyzethevariationofLGADrelatedelectricalparametersunderdifferenttemperatureandneutronfluxirradiation,includingleakagecurrent,darkcountrate,transientsignal,gain,etc.ThephysicalmodelofLGADisconstructedbyusingTechnologyComputerAidedDesign(TCAD)tool,andanew"three-trapbodydamagemodel"isintroducedtostudyit.TheresultsshowthatLGADhasbetterperformanceatlowtemperature.Afterirradiation,theleakagecurrentincreases,thedarkcountrateincreases,thetransientcollectionsignaldeterioratesandthegaindecreases.ThedefectscausedbyirradiationaffectthespaceeffectivechargeandinternalelectricfieldoftheLGAD,whichcanbereducedbyincreasingthevoltageanddecreasingthetemperature.Theeffectofdifferenttemperatureandirradiationontheperformanceofthedetectorobtainedbythisstudyhassomeguidingsignificanceforthefollow-upresearchandradiationhardeningdesignofthedetector.
作者：张翔铭 孙世峰 张翱Author：ZHANGXiangming SUNShifeng ZHANGAo
作者单位：华北电力大学核科学与工程学院,北京102206
刊名：辐射防护 ISTICPKU
Journal：RadiationProtection
年，卷(期)：2024, 44(3)
分类号：TL81
关键词：低增益雪崩探测器 TCAD仿真 中子辐照 辐照模型
Keywords：LowGainAvalancheDetector TCADsimulation neutronirradiation radiationmodel
机标分类号：TP391.9O441TN386.1
在线出版日期：2024年6月5日
基金项目：抗辐照应用技术创新中心资助低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究[
期刊论文] 辐射防护--2024, 44(3)张翔铭 孙世峰 张翱低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题.使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究 TCAD simulation and irradiation effect study on low gain avalanche detector
低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究.pdf
- 文件大小:
- 5.49 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
