Publication

A Radiation-Tolerant, high performance SPAD for SiPMs implemented in CMOS technology

Edoardo Charbon, Myung Jae Lee
2017
Conference Papers

Résumé

We investigate the radiation effects on single-photon avalanche diodes (SPADs) fabricated in CMOS technology. For this investigation, a high-performance SPAD based on a vertical p-i-n construction with buried-N layer is proposed and used for the characterization. It retains good performance in terms of dark counts and photon detection probability upon irradiation doses from 10k Rad(Si) to 50k Rad(Si), with a slight increase of dark count rates and stable dark current, breakdown voltage, and sensitivity. This feature makes our device especially suitable to be integrated in SiPMs for applications in radiation-rich environments, where high radiation tolerance and low noise are essential.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/2ae698f5-04cf-4eae-b4bf-a7a4d6136aba

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Concepts associés (32)

Durcissement (électronique)

Le durcissement des composants électroniques contre les rayonnements ionisants désigne un mode de conception, de réalisation et de test des systèmes et composants électroniques pour les rendre résistants aux dysfonctionnements et dégradations causés par des rayonnements électromagnétiques et les particules subatomiques énergétiques rencontrés lors des vols spatiaux ou en haute altitude, ainsi que dans l'environnement des réacteurs nucléaires, voire lors d'opérations militaires.

Radiothérapie

thumb|upright=1.5|Accélérateur linéaire de radiothérapie Varian-Clinac 2100 C/D dans le Centre azuréen de cancérologie, Mougins, France. La radiothérapie est une méthode de traitement locorégional des cancers, utilisant des radiations pour détruire les cellules cancéreuses en bloquant leur capacité à se multiplier. L'irradiation a pour but de détruire toutes les cellules tumorales tout en épargnant les tissus sains périphériques. La radiothérapie est utilisée chez plus de la moitié des patients ayant un cancer.

Irradiation

L'irradiation désigne l'exposition, volontaire ou accidentelle, d'un organisme, d'une substance, d'un corps, à des rayonnements. Ce terme est en particulier utilisé lorsque l'on considère l'exposition à des rayonnements ionisants. Rayonnement ionisant L'irradiation et la radioactivité s'expriment dans des unités spécifiques (sievert (symbole : Sv), becquerel (Bq)) : L'unité SI utilisée pour mesurer une irradiation physique est le gray (Gy). Le gray mesure une énergie fournie par unité de masse, indépendamment de ses effets biologiques.

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Single-Photon Avalanche Diode Image Sensors for Harsh Radiation Environments

Characterization of a flexible a-Si:H detector for in vivo dosimetry in therapeutic x-ray beams

SPAD Developed in 55 nm Bipolar-CMOS-DMOS Technology Achieving Near 90% Peak PDP