The 37 reference contexts in paper O. Dvornikov V., V. Tchekhovski A., V. Diatlov L., О. Дворников В., В. Чеховский А., В. Дятлов Л. (2015) “СРЕДСТВА РЕГИСТРАЦИИ ИМПУЛЬСНОГО ВИДИМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ. ЧАСТЬ 1. ОСОБЕННОСТИ И ВОЗМОЖНОСТИ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ФОТОПРИЕМНИКОВ С ВНУТРЕННИМ УСИЛЕНИЕМ. ОБЗОР // EQUIPMENTS TO SINGLE PHOTON REGISTRATION. PART 1. FEATURES AND POSSIBILITIES OF MULTI-CHANNEL PHOTODETECTORS WITH INTRINSIC AMPLIFICATION. (REVIEW)” / spz:neicon:pimi:y:2012:i:2:p:5-14

  1. Start
    1440
    Prefix
    фотоприемников, преобразующих фотоны в электрический сигнал, так и аналоговых устройств, осуществляющих предварительную обработку сигналов фотоприемников (преобразование ток-напряжение, усиление, фильтрацию и др.). Ранее в качестве фотоприемников в основном применялись вакуумные фотоэлектронные умножители (Vacuum Photo-Multiplier, VPM) и p-i-n фотодиоды
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    . Преимуществами p-i-n фотодиодов являются высокое быстродействие и надежность, малые габариты и стоимость, работоспособность в магнитном поле, однако низкий уровень их выходного сигнала не позволяет фиксировать импульсы малой интенсивности.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2807
    Prefix
    К таким устройствам предъявляются следующие требования: – однофотонное разрешение; – большое количество регистрирующих каналов; Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 5 – малые габариты, потребляемая мощность, стойкость) и магнитного поля; – для применения в качестве источников фотонов некоторых типов сцинтилляторов – высокая чувствительность в синей области спектра
    Exact
    [3]
    Suffix
    . р-i-n фотодиоды и VPM не удовлетворяют в полной степени всем указанным требованиям [4, 5]. Целью цикла статей является комплексное изучение средств регистрации импульсного оптического излучения видимой области спектра, в том числе: анализ современных фотоприемников и считывающей электроники; рассмотрение схемотехнических особенностей и параметров разработанного комплекта специал
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2894
    Prefix
    ; – большое количество регистрирующих каналов; Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 5 – малые габариты, потребляемая мощность, стойкость) и магнитного поля; – для применения в качестве источников фотонов некоторых типов сцинтилляторов – высокая чувствительность в синей области спектра [3]. р-i-n фотодиоды и VPM не удовлетворяют в полной степени всем указанным требованиям
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    . Целью цикла статей является комплексное изучение средств регистрации импульсного оптического излучения видимой области спектра, в том числе: анализ современных фотоприемников и считывающей электроники; рассмотрение схемотехнических особенностей и параметров разработанного комплекта специализированных интегральных микросхем (ИС) и оптико-электронных устройств, включающих фотоприе
    (check this in PDF content)

  4. Start
    3707
    Prefix
    Лавинные фотодиоды Увеличение радиационной стойкости, многоканальности, нечувствительности к магнитному полю может быть достигнуто при совершенствовании как вакуумных (мульти- анодных и гибридных VPM), так и полупроводниковых фотоприемников
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Наиболее перспективными среди них являются такие фотоприемники с внутренним усилением, как лавинные фотодиоды (Avalanche Photo Diode, APD), гибридные лавинные фотодетекторы (Hybrid Avalanche Photo Detector, HAPD), кремниевые фотоумножители (Silicon Photomultiplier, SiPM).
    (check this in PDF content)

  5. Start
    5181
    Prefix
    Типовые параметры различных APD приведены в таблице 1. стоимость каждого канала; – сохранение работоспособности при воздействии проникающей радиации (радиационная Таблица 1 Основные параметры APD при G = 50 и T = 18 °С
    Exact
    [7]
    Suffix
    Фирма изготовитель Параметры лавинных фотодиодов CD, пФ VBIAS, В IDARK, нА F QE, % (λ=480 нА) SD, см2 dVBIAS dG G 1 ,%/В dT dG G 1 ,%/°С HPK 120 ÷ 30 200 ÷ 215 4 ÷ 10 2 80 ÷ 85 0,2 6–7 –3 HPK 110 ÷ 120 350 ÷ 400 0,2 2 85 0,2 3 –2,5 EG&G 20 ÷ 30 300 30 2,2 80 0,25 1,5 –3 Условные обозначения и сокращения: HPK – lectronics; G – коэффициент усиления; T – температура; CD – емкост
    (check this in PDF content)

  6. Start
    5866
    Prefix
    ; IDARK – темновой ток; F – коэффициент избыточного шума; QE – квантовая эффективность фотодетектора (вероятность генерации фотоном свободного носителя, который достигнет область умножения); λ – длина волны излучения; SD – площадь фотодетектора. Коэффициент избыточного шума F описывает шум лавинного фотодиода, появляющийся вследствие флуктуаций коэффициента усиления G
    Exact
    [8]
    Suffix
    : Hamamatsu Photonics K.K.; EG&G – EG&G Optoe6 Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 2 1 2 f f INPHNPHdfS, (1) где INPH – среднеквадратическое значение тока шумов в полосе пропускания (от f1 до f2) считывающей электроники, соединенной с фотоприемником; SNPH – спектральная плотность шума фототока; f – частота; q – заряд электрона; IPH – величина фототока; IPH0 – величина фототока
    (check this in PDF content)

  7. Start
    6432
    Prefix
    f1 до f2) считывающей электроники, соединенной с фотоприемником; SNPH – спектральная плотность шума фототока; f – частота; q – заряд электрона; IPH – величина фототока; IPH0 – величина фототока в области малого напряжения смещения, в которой отсутствует зависимость IPH = f(VBIAS) (рисунок 1). Наиболее важные зависимости параметров от режимов и условий работы иллюстрируют рисунки 1–6
    Exact
    [8]
    Suffix
    для APD типа S5345 фирмы Hamamatsu с большой (обозначен на рисунках HC) и малой (LC) емкостью и C30626E фирмы EG&G. SNPH22()()20BIASBIASPHVFVGqI, (2) 0 () () PH PHBIAS BIAS I IV GV, (3) Рисунок 1 – Зависимость фототока от напряжения смещения Рисунок 2 – Зависимость емкости от напряжения смещения длины волны излучения Рисунок 4 – За
    (check this in PDF content)

  8. Start
    7489
    Prefix
    квантовой да является формирования на его поверхности просветляющего покрытия, уменьшающего коэффициент отражения излучения, и обеспечение толщины полупроводниковой области, в которой происходит фотоэлектронное преобразование, большей, чем длина поглощения излучения. В связи с тем, что длина поглощения и коэффициент отражения зависят от длины волны регистрируемого излучения
    Exact
    [4]
    Suffix
    , то квантовая эффективность отличается на разных участках спектра видимого излучения (рисунок 3). Для увеличения QE в голубой области спектра активные области фотодиода должны иметь небольшую глубину залегания, а толщина ОПЗ в рабочем режиме – быть немного больше длины поглощения излучения [4].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    7790
    Prefix
    длина поглощения и коэффициент отражения зависят от длины волны регистрируемого излучения [4], то квантовая эффективность отличается на разных участках спектра видимого излучения (рисунок 3). Для увеличения QE в голубой области спектра активные области фотодиода должны иметь небольшую глубину залегания, а толщина ОПЗ в рабочем режиме – быть немного больше длины поглощения излучения
    Exact
    [4]
    Suffix
    . Как следует из рисунка 1 и соотношения (3), коэффициент усиления G существенно возрастает при увеличении напряжения смещения, при этом также увеличивается коэффициент избыточного шума, температурная и режимная нестабильность усиления и допустимый технологический разброс величины G.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    8596
    Prefix
    режим работы с большим усилением (около 1000) и разрабатывать сложные схемы режимной и температурной стабилизации, либо устанавливать меньшую величину G (50–100), но совершенствовать схемы обработки сигналов. К сожалению, требуемые параметры оптикоэлектронных приборов в ряде случаев достигаются только путем применения шумоподавляющих фильтров и уменьшения температуры самого APD
    Exact
    [9]
    Suffix
    и головного транзистора предварительного усилителя, например, с помощью термоэлектрического охлаждения как в микросхеме A250CF фирмы Amptek. Такие малошумящие устройства характеризуются большими габаритами и потребляемой мощностью, относительно высокой ценой и низким быстродействием.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    8930
    Prefix
    шумоподавляющих фильтров и уменьшения температуры самого APD [9] и головного транзистора предварительного усилителя, например, с помощью термоэлектрического охлаждения как в микросхеме A250CF фирмы Amptek. Такие малошумящие устройства характеризуются большими габаритами и потребляемой мощностью, относительно высокой ценой и низким быстродействием. Гибридные лавинные фотодетекторы
    Exact
    [5]
    Suffix
    , [10] Гибридный лавинный фотодетектор (рисунок 7) состоит из прозрачного окна, совмещенного с фотокатодом, вакуумного промежутка и APD, заменяющего набор динодов обычного фотоумножителя. Фотоэлектрон, появившийся в результате взаимодействия фотона с фотокатодом, после ускорения под действием электрического поля, созданного высоковольтным (до 20 кВ) напряжением в вакуумном п
    (check this in PDF content)

  12. Start
    8934
    Prefix
    фильтров и уменьшения температуры самого APD [9] и головного транзистора предварительного усилителя, например, с помощью термоэлектрического охлаждения как в микросхеме A250CF фирмы Amptek. Такие малошумящие устройства характеризуются большими габаритами и потребляемой мощностью, относительно высокой ценой и низким быстродействием. Гибридные лавинные фотодетекторы [5],
    Exact
    [10]
    Suffix
    Гибридный лавинный фотодетектор (рисунок 7) состоит из прозрачного окна, совмещенного с фотокатодом, вакуумного промежутка и APD, заменяющего набор динодов обычного фотоумножителя. Фотоэлектрон, появившийся в результате взаимодействия фотона с фотокатодом, после ускорения под действием электрического поля, созданного высоковольтным (до 20 кВ) напряжением в вакуумном промежу
    (check this in PDF content)

  13. Start
    10910
    Prefix
    фотоумножители Актуальным направлением улучшения фотоприемников с внутренним усилением является использование p-n перехода, работающего при напряжении выше пробивного, т.е. в режиме гейгеровского разряда. Такие устройства, названные однофотонными лавинными фотодиодами (Single Photon Avalanche Diode, SPAD), способны регистрировать одиночные фотоны с высокой эффективностью
    Exact
    [11]
    Suffix
    . В гейгеровском режиме работы сигнал от одного фотона, поступающий на 50-омную нагрузку, может составлять несколько вольт. Для регистрации следующего фотона необходимо погасить образовавшуюся лавину, причем для предотвращения деградации параметров фотодетектора восстановление исходного состояния после регистрации фотона необходимо выполнить максимально быстро.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    11486
    Prefix
    образовавшуюся лавину, причем для предотвращения деградации параметров фотодетектора восстановление исходного состояния после регистрации фотона необходимо выполнить максимально быстро. Чаще всего гейгеровский разряд гасится с помощью резистора (пассивное гашение) или электронных схем гашения лавины и восстановления рабочего напряжения на p-n переходе (активное гашение)
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Недостаток SPAD – фиксированная амплитуда выходного сигнала, независящая от величины внешнего воздействия, нечувствительность детектора к внешнему воздействию в период после срабатывания и до момента восстановления, высокая величина темнового тока, прямо пропорциональная площади p-n перехода [11].
    (check this in PDF content)

  15. Start
    11808
    Prefix
    Недостаток SPAD – фиксированная амплитуда выходного сигнала, независящая от величины внешнего воздействия, нечувствительность детектора к внешнему воздействию в период после срабатывания и до момента восстановления, высокая величина темнового тока, прямо пропорциональная площади p-n перехода
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Указанные недостатки SPAD в большей степени устранены в кремниевом фотоумножителе (SiPM; другие названия – многопиксельный счетчик фотонов, микропиксельный лавинный фотодиод). Он представляет собой фотоприемник, содержащий на одной кремниевой подложке матрицу ячеек, каждая из которых включает SPAD и резистор с сопротивлением от 0,2 до 2 МОм (рисунок 8) [4, 11].
    (check this in PDF content)

  16. Start
    12178
    Prefix
    Указанные недостатки SPAD в большей степени устранены в кремниевом фотоумножителе (SiPM; другие названия – многопиксельный счетчик фотонов, микропиксельный лавинный фотодиод). Он представляет собой фотоприемник, содержащий на одной кремниевой подложке матрицу ячеек, каждая из которых включает SPAD и резистор с сопротивлением от 0,2 до 2 МОм (рисунок 8)
    Exact
    [4, 11]
    Suffix
    . SiPM содержит от сотен до десятков тысяч параллельно соединенных ячеек с размером сторон от единиц до десятков микрометров и 2 внешних вывода, с помощью которых устанавливается напряжение смещения и снимается токовый сигнал.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    12570
    Prefix
    SiPM содержит от сотен до десятков тысяч параллельно соединенных ячеек с размером сторон от единиц до десятков микрометров и 2 внешних вывода, с помощью которых устанавливается напряжение смещения и снимается токовый сигнал. Напряжение всех ячеек одинаково и на несколько вольт превышает напряжение пробоя p-n перехода (VBR). Некоторые конструкции ячеек показаны на рисунках 9, 10
    Exact
    [4, 12]
    Suffix
    . а б Рисунок 7 – HAPD фирмы Hamamatsu [5, 11]: а – упрощенный вид конструкции; б – вид сверху Применение разных типов фотокатодов (обыкновенного и улучшенного) позволяет получить разную квантовую эффективность при отличающейся стоимости HAPD.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    12627
    Prefix
    Напряжение всех ячеек одинаково и на несколько вольт превышает напряжение пробоя p-n перехода (VBR). Некоторые конструкции ячеек показаны на рисунках 9, 10 [4, 12]. а б Рисунок 7 – HAPD фирмы Hamamatsu
    Exact
    [5, 11]
    Suffix
    : а – упрощенный вид конструкции; б – вид сверху Применение разных типов фотокатодов (обыкновенного и улучшенного) позволяет получить разную квантовую эффективность при отличающейся стоимости HAPD.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    13290
    Prefix
    Таким образом, современные HAPD обеспечивают многоканальность, высокое усилеПриборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 9 а б Рисунок 8 – Конструкция SiPM: а – упрощенный вид
    Exact
    [11]
    Suffix
    ; б – фотография кристалла и отдельной ячейки [4]; 1 – лавинный фотодиод; 2 – гасящий резистор ным гасящим резистором [4]: 1 – металлический электрод, 2 – окисел кремния, 3– p-n переход ячейки, 4 – гасящий резистор Рисунок 10 – Конструкция ячейки SiPM с полупроводниковым гасящим резистором [12]: 1 – ОПЗ, 2 – катоды, 3 – общий анод, 4 – гасящий резистор, 5 – изоляция
    (check this in PDF content)

  20. Start
    13337
    Prefix
    Таким образом, современные HAPD обеспечивают многоканальность, высокое усилеПриборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 9 а б Рисунок 8 – Конструкция SiPM: а – упрощенный вид [11]; б – фотография кристалла и отдельной ячейки
    Exact
    [4]
    Suffix
    ; 1 – лавинный фотодиод; 2 – гасящий резистор ным гасящим резистором [4]: 1 – металлический электрод, 2 – окисел кремния, 3– p-n переход ячейки, 4 – гасящий резистор Рисунок 10 – Конструкция ячейки SiPM с полупроводниковым гасящим резистором [12]: 1 – ОПЗ, 2 – катоды, 3 – общий анод, 4 – гасящий резистор, 5 – изоляция Рисунок 9 – Конструкция ячейки SiPM с пленоч По
    (check this in PDF content)

  21. Start
    13423
    Prefix
    Таким образом, современные HAPD обеспечивают многоканальность, высокое усилеПриборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 9 а б Рисунок 8 – Конструкция SiPM: а – упрощенный вид [11]; б – фотография кристалла и отдельной ячейки [4]; 1 – лавинный фотодиод; 2 – гасящий резистор ным гасящим резистором
    Exact
    [4]
    Suffix
    : 1 – металлический электрод, 2 – окисел кремния, 3– p-n переход ячейки, 4 – гасящий резистор Рисунок 10 – Конструкция ячейки SiPM с полупроводниковым гасящим резистором [12]: 1 – ОПЗ, 2 – катоды, 3 – общий анод, 4 – гасящий резистор, 5 – изоляция Рисунок 9 – Конструкция ячейки SiPM с пленоч Поглощение фотона вызывает генерацию ячейке.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    13576
    Prefix
    9 а б Рисунок 8 – Конструкция SiPM: а – упрощенный вид [11]; б – фотография кристалла и отдельной ячейки [4]; 1 – лавинный фотодиод; 2 – гасящий резистор ным гасящим резистором [4]: 1 – металлический электрод, 2 – окисел кремния, 3– p-n переход ячейки, 4 – гасящий резистор Рисунок 10 – Конструкция ячейки SiPM с полупроводниковым гасящим резистором
    Exact
    [12]
    Suffix
    : 1 – ОПЗ, 2 – катоды, 3 – общий анод, 4 – гасящий резистор, 5 – изоляция Рисунок 9 – Конструкция ячейки SiPM с пленоч Поглощение фотона вызывает генерацию ячейке. В процессе развития лавины растет ток, падение напряжение на резисторе и, следовательно, уменьшается падение напряжения на p-n переходе.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    14672
    Prefix
    Качество SiPM обычно описывается следующими параметрами: эффективностью регистрации фотонов (photon detection efficiency, PDE), коэффициентом усиления, темновым током, временем срабатывания, динамическим диапазоном и линейностью
    Exact
    [11]
    Suffix
    : QEFFGE N N PDE PH S, (4) q СVV GBRBIASCELL () , (5) носителей и их лавинное умножение в отдельной 10 Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 где NS – среднее число сработавших ячеек, в которых возникла лавина; NPH – среднее число фотонов во вспышке; FF – коэффициент заполнения (fill factor) – отношение активной области к общей площади SiPM; GE – вероятность возникновения гей
    (check this in PDF content)

  24. Start
    15414
    Prefix
    возникновения гейгеровского разряда (Geiger efficiency), зависящая от величины превышения напряжения пробоя (VBIAS-VBR) и существенно большая для электронов (GEN), чем дырок (GEP), при небольшой напряженности электрического поля, GEN/ GEP > 2 при напряженности электрического поля менее 6105 В/см; CCELL – емкость ячейки. Отметим следующие особенности конструкции и параметров
    Exact
    [11]
    Suffix
    : – коэффициент заполнения зависит от размеров ячейки и ее топологии, снижается с уменьшением размера ячейки и составляет от 30 до 80 % для ячеек с размером от 30×30 до 100×100 мкм; – в отличие от APD (рисунок 1) коэффициент усиления SiPM почти линейно зависит от превышения напряжения пробоя [13, 14], поэтому требования к стабильности напряжения смещения SiPM менее же
    (check this in PDF content)

  25. Start
    15723
    Prefix
    Отметим следующие особенности конструкции и параметров [11]: – коэффициент заполнения зависит от размеров ячейки и ее топологии, снижается с уменьшением размера ячейки и составляет от 30 до 80 % для ячеек с размером от 30×30 до 100×100 мкм; – в отличие от APD (рисунок 1) коэффициент усиления SiPM почти линейно зависит от превышения напряжения пробоя
    Exact
    [13, 14]
    Suffix
    , поэтому требования к стабильности напряжения смещения SiPM менее жесткие; – технологический разброс коэффициента усиления, обусловленный разбросом емкости ячейки и пробивного напряжения, обычно не превышает 10 % и может быть скомпенсирован подстройкой величины напряжения смещения; – на величину выходного сигнала SiPM влияют эффекты последействия, вызывающие появление вторичны
    (check this in PDF content)

  26. Start
    16202
    Prefix
    технологический разброс коэффициента усиления, обусловленный разбросом емкости ячейки и пробивного напряжения, обычно не превышает 10 % и может быть скомпенсирован подстройкой величины напряжения смещения; – на величину выходного сигнала SiPM влияют эффекты последействия, вызывающие появление вторичных токовых импульсов, и паразитного оптического взаимодействия между ячейками
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Паразитное оптическое взаимодействие наступает в том случае, когда релаксация «горячего» носителя заряда, появившегося в ячейке благодаря действию сильного электрического поля, происходит с эмиссией фотона, который достигает соседней ячейки и порождает в ней лавину.
    (check this in PDF content)

  27. Start
    16797
    Prefix
    Наличие паразитного оптического взаимодействия можно определить по присутствию в темновом токе нескольких составляющих с кратной амплитудой. Для минимизации указанного эффекта обычно осуществляют оптическую экранировку ячеек разделением их канавками различной формы с непрозрачным материалом
    Exact
    [12, 15, 16]
    Suffix
    или уменьшают напряжение смещения [13, 14]. Вторичные импульсы последействия обусловлены зарядами лавинного процесса, которые временно захватываются ловушками и освобождаются до затухания первичной лавины.
    (check this in PDF content)

  28. Start
    16843
    Prefix
    Для минимизации указанного эффекта обычно осуществляют оптическую экранировку ячеек разделением их канавками различной формы с непрозрачным материалом [12, 15, 16] или уменьшают напряжение смещения
    Exact
    [13, 14]
    Suffix
    . Вторичные импульсы последействия обусловлены зарядами лавинного процесса, которые временно захватываются ловушками и освобождаются до затухания первичной лавины. По форме вторичные паразитные импульсы практически не отличаются от первичных, а их амплитуда зависит от динамических характеристик ячейки и времени освобождения ловушек [6]; – тепловая генерация носителей заряда в ОПЗ п
    (check this in PDF content)

  29. Start
    17192
    Prefix
    Вторичные импульсы последействия обусловлены зарядами лавинного процесса, которые временно захватываются ловушками и освобождаются до затухания первичной лавины. По форме вторичные паразитные импульсы практически не отличаются от первичных, а их амплитуда зависит от динамических характеристик ячейки и времени освобождения ловушек
    Exact
    [6]
    Suffix
    ; – тепловая генерация носителей заряда в ОПЗ приводит к появлению выходного сигнала (темнового тока) SiPM при отсутствии излучения. Величина темнового тока определяется качеством кремния (временем жизни неосновных носителей заряда), шириной ОПЗ и напряженностью электрического поля в ней (величиной напряжения смещения).
    (check this in PDF content)

  30. Start
    18088
    Prefix
    К увеличению темнового тока приводят эффекты последействия и паразитного оптического взаимодействия; – выходной сигнал SiPM пропорционален интенсивности излучения до тех пор, пока срабатывание каждой ячейки преимущественно будет вызвано одним фотоном. В связи с указанным, диапазон линейной зависимости выходного сигнала от количества фотонов определяется числом ячеек
    Exact
    [4]
    Suffix
    : CELL PH SCELL N PDEN NNexp1, (6) где NCELL – число ячеек фотодетектора. При высокой интенсивности вспышки наступает насыщение выходного сигнала SiPM: – время восстановления исходного состояния ячейки после образования лавины зависит от величины емкости ячейки и сопротивления гасящего резистора, последнее не может быть выбрано малым и поэтому время восстановления ячейки (длител
    (check this in PDF content)

  31. Start
    18688
    Prefix
    после образования лавины зависит от величины емкости ячейки и сопротивления гасящего резистора, последнее не может быть выбрано малым и поэтому время восстановления ячейки (длительность фронта спада выходного сигнала) может превышать 100 нс. Для продолжительного импульса излучения ячейки могут срабатывать несколько раз и возникает зависимость выходного сигнала от формы импульса излучения
    Exact
    [4]
    Suffix
    ; – воздействие проникающей радиации (протонов, нейтронов, быстрых электронов) на SiPM вызывает, как и в других полупроводниковых приборах, появление дефектов кристаллической решетки и, следовательно, увеличение темнового тока и вероятности возникновения импульсов последействия.
    (check this in PDF content)

  32. Start
    19271
    Prefix
    Типовые параметры современных SiPM приведены в таблице 2, а наиболее важные зависимости параметров от режимов и условий эксплуатации иллюстрируют рисунки 11, Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 11 12 для трех фотодетекторов, отличающихся размером ячейки
    Exact
    [17]
    Suffix
    . Закрашенные круги на рисунках соответствуют данным, полученным при отсутствии магнитного поля, а пустые – при наличии магнитного поля, величиной 7 Тл. Рисунок 11 – Относительное изменение усиления в зависимости от превышения напряжения пробоя для SiPM таблицы 2 [17] Рисунок 12 – Относительное изменение усиления в зависимости от температуры для SiPM таблицы 2 [17] Таблиц
    (check this in PDF content)

  33. Start
    19549
    Prefix
    Закрашенные круги на рисунках соответствуют данным, полученным при отсутствии магнитного поля, а пустые – при наличии магнитного поля, величиной 7 Тл. Рисунок 11 – Относительное изменение усиления в зависимости от превышения напряжения пробоя для SiPM таблицы 2
    Exact
    [17]
    Suffix
    Рисунок 12 – Относительное изменение усиления в зависимости от температуры для SiPM таблицы 2 [17] Таблица 2 Основные параметры SiPM [17] Тип Параметры SD, мм2 NCELL Размер ячейки, мкм FF, % PDE, % VBIAS, В dVBIAS dG G 1 %/В dT dG G 1 %/°С минимальное максимальное S1036211-100P 1х1 100 100 78,5 65 68,1 68,7 230 –2,7 S1036211-050P 1х1 400 50 61,5 50 68,6 69,6 110 –0,7 S1
    (check this in PDF content)

  34. Start
    19645
    Prefix
    Рисунок 11 – Относительное изменение усиления в зависимости от превышения напряжения пробоя для SiPM таблицы 2 [17] Рисунок 12 – Относительное изменение усиления в зависимости от температуры для SiPM таблицы 2
    Exact
    [17]
    Suffix
    Таблица 2 Основные параметры SiPM [17] Тип Параметры SD, мм2 NCELL Размер ячейки, мкм FF, % PDE, % VBIAS, В dVBIAS dG G 1 %/В dT dG G 1 %/°С минимальное максимальное S1036211-100P 1х1 100 100 78,5 65 68,1 68,7 230 –2,7 S1036211-050P 1х1 400 50 61,5 50 68,6 69,6 110 –0,7 S1036211-025P 1х1 1600 25 30,8 25 70,3 71,9 70 –1,0 MPPC33-2×250 5900 6х6 (матрица 2×2) 3600× 4
    (check this in PDF content)

  35. Start
    19684
    Prefix
    Рисунок 11 – Относительное изменение усиления в зависимости от превышения напряжения пробоя для SiPM таблицы 2 [17] Рисунок 12 – Относительное изменение усиления в зависимости от температуры для SiPM таблицы 2 [17] Таблица 2 Основные параметры SiPM
    Exact
    [17]
    Suffix
    Тип Параметры SD, мм2 NCELL Размер ячейки, мкм FF, % PDE, % VBIAS, В dVBIAS dG G 1 %/В dT dG G 1 %/°С минимальное максимальное S1036211-100P 1х1 100 100 78,5 65 68,1 68,7 230 –2,7 S1036211-050P 1х1 400 50 61,5 50 68,6 69,6 110 –0,7 S1036211-025P 1х1 1600 25 30,8 25 70,3 71,9 70 –1,0 MPPC33-2×250 5900 6х6 (матрица 2×2) 3600× 4 50 61,5 50 68,5 71,5 – – Таким о
    (check this in PDF content)

  36. Start
    20602
    Prefix
    Из-за невозможности создания SiPM с наилучшим сочетанием всех параметров их оптимизация выполняется с учетом конкретной области применения. Так, от детекторов черенковского излучения главным образом требуется регистрация одиночных фотонов, для чего SiPM должны содержать небольшое количество ячеек большой площади
    Exact
    [12]
    Suffix
    . В то же время для позитронно-эмиссионной томографии необходимы детекторы с широким динамическим диапазоном и для этих применений проектируют ляются высокая квантовая эффективность, одно12 Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 SiPM с максимальным количеством ячеек минимальных топологических размеров [18].
    (check this in PDF content)

  37. Start
    20934
    Prefix
    В то же время для позитронно-эмиссионной томографии необходимы детекторы с широким динамическим диапазоном и для этих применений проектируют ляются высокая квантовая эффективность, одно12 Приборы и методы измерений, No 2 (5), 2012 SiPM с максимальным количеством ячеек минимальных топологических размеров
    Exact
    [18]
    Suffix
    . Заключение На основе анализа конструкций и параметров фотоприемников, применяемых для регистрации импульсного оптического излучения видимой области спектра, установлено, что реализация нечувствительных к магнитному полю оптико-электронных систем целесообразна на основе: – кремниевых фотоэлектронных умножителей для одно- и многоканальных устройств с однофотонным разрешение
    (check this in PDF content)