未来对撞机的高压CMOS传感器的设计与性能:RD50合作研究

摘要:CERN RD50合作开发了适用于未来对撞机的耗尽单片有源像素CMOS传感器,旨在具有高辐射容忍度、良好的时间分辨率和高粒度像素探测器。最新的原型RD50-MPW3是一款150纳米高压CMOS LFoundry芯片,其像素间距为62微米,集成了数字和模拟读出电子器件在传感二极管内部。该芯片上的64 x 64个像素排列在32个双列中,其外围经过优化,可以实现高效的配置和快速的串行数据传输。对单个像素的后布局仿真显示每个像素的功耗为22微瓦,并且时间步进为9纳秒。该版本的前身RD50-MPW2经实验室束流测试表明符合仿真结果,并具有300皮秒的时间分辨率,无论在照射至剂量Phi_eq = 5 x 10^14 / cm^2之前还是之后。本文讨论了最新先进原型RD50-MPW3的设计、RD50-MPW3的初步结果以及RD50-MPW2的性能。

作者:Jory Sonneveld (for the RD50 Collaboration)

论文ID:2307.08600

分类:Instrumentation and Detectors

分类简称:physics.ins-det

提交时间:2023-07-18

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