外延电阻淬灭型硅光电倍增器的最新研究进展

作     者：张琳 谢港 刘宇霄 张慧霞 梁琨 杨茹 韩德俊 Zhang Lin;Xie Gang;Liu Yuxiao;Zhang Huixia;Liang Kun;Yang Ru;Han Dejun

作者机构：北京师范大学核科学与技术学院新器件实验室北京100875 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFC01220001) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第7期

页      码：339-345页

摘      要：北京师范大学新器件实验室(NDL)一直致力于研制结构紧凑、工艺相对简单的外延电阻淬灭型硅光电倍增器(silicon photomultiplier with epitaxial quenching resistor,EQR SiPM)。近期为了满足硅光电倍增器(silicon photomultiplier,SiPM)在核医学成像方面的需要,NDL通过优化器件设计和制作工艺,成功研制出微单元尺寸为15μm、有效面积为9 mm~2的EQR SiPM。相较以往同类型器件,实现了器件暗计数率(dark count rate,DCR)的进一步降低同时保持了较高的光子探测效率(photon detection efficiency,PDE),在环境温度为20℃、过偏压为7 V时,DCR的典型值为226 kHz/mm~2、峰值PDE为46%。另外,为了进一步提升EQR SiPM的动态范围,NDL还研制出微单元尺寸为6μm、有效面积为9 mm~2、微单元数目为244720的EQR SiPM,在环境温度为20℃、过偏压为7 V时,DCR的典型值为240 kHz/mm~2、峰值PDE为28%,其较大的动态范围特别适合高能宇宙射线的测量、强子量能器等应用。

主 题 词：硅光电倍增器 外延淬灭电阻 光子探测效率 暗计数率 动态范围 

学科分类：07[理学] 070205[070205] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20210587

馆 藏 号：203114068...