大面积硅微条探测器的封装

硅光电探测器光谱响应度测量标准装置张建民林延东邵晶樊其明(中国计量科学研究院，北京100013)摘要本文介绍了硅光电探测器光谱响应度测量的原理和装置，描述了相对和绝对光谱响应度标定方法，详细分析了引起标定误差的因素和误差合成，简要分析了国际比对结果。

本装置的波长范围为300～1000nm，相对光谱响应的不确定度(1σ)为0.21%～0.86%，绝对光谱响应的不确定度(1σ)为0.25%～0.87%。

关键词：光电探测器相对光谱响应度绝对光谱响应度硅半导体材料和硅光电器件工艺的发展，使硅光电探测器的灵敏度、温度系数、表面均匀性和稳定性等都达到了相当完善的程度。

它已经在光学测量方面成为普遍采用的传感器，在光度、色度、光谱辐射和激光辐射等精密光学测量领域尤其受到重视。

几乎在所有的测量中均要求精确测定它的光谱响应度，因此，建立硅光电探测器的光谱响应度测量标准装置是十分必要的〔1，2〕。

1 测量原理光电探测器的光谱响应度分为绝对的和相对的两类〔3〕。

绝对光谱响应度又分为辐通量响应度和辐照度响应度。

绝对光谱辐通量响应度定义为：在规定的波长λ上，光电探测器输出的短路电流I(λ)与入射到该探测器的辐通量(功率)之比：(λ)定义为：在规定的波长λ上，光电探测器输绝对光谱辐照度响应度RE出的短路电流I(λ)与照射到该探测器表面的辐照度E(λ)之比：上进行归一相对光谱响应度R(λ)系指绝对光谱响应度在某一特定波长λ化的光谱响应度：硅光电探测器光谱响应度的测量和标定分两步进行：首先，在光谱响应度标准装置上，通过与无光谱选择性参考探测器的比较，标定相对光谱响应度；然后在相同装置上，通过与陷阱二极管保存的激光功率标准的比较，标定绝对光谱响应度。

1.1 硅光电探测器光谱响应度测量标准装置在此装置上既能标定硅光电探测器的相对光谱响应度，又能标定绝对光谱响应度。

装置的光路图如图1所示，用溴钨灯做辐射源L1，其色温在3000～3200K，由凹面反射镜M1将L1的灯丝成像在棱镜-光栅双单色仪Mn的入射狭缝上。

粒子物理学中的探测器技术解析粒子物理学是研究物质最基本组成和相互作用的学科，它帮助我们更深入地了解宇宙的起源和本质。

而探测器技术在粒子物理实验中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨一些常见的粒子物理探测器技术，并解析其原理和应用。

一、放射性探测器放射性探测器是粒子物理实验中最基本的探测器之一。

它利用放射性物质通过放射性衰变释放的粒子来检测粒子的性质和能量。

常见的放射性探测器有闪烁体探测器和气体探测器。

闪烁体探测器通过闪烁效应来检测粒子。

当粒子经过闪烁体时，其能量会被转化为光子。

闪烁体中的荧光物质会发光，光信号被光电倍增管放大并测量。

闪烁体探测器常用于测量低能量的粒子，如电子和光子等。

气体探测器则利用粒子通过气体介质时引起的电离和电子乘以倍增仪器中的放大器放大。

常见的气体探测器有电离室和比例计数器等。

气体探测器适用于高能量粒子的测量，如带电粒子和中子。

二、追踪探测器追踪探测器用于测量粒子的轨迹，可以帮助研究人员了解粒子的运动规律和相互作用过程。

常见的追踪探测器有闪烁纤维探测器和硅微条探测器。

闪烁纤维探测器是一种利用闪烁纤维管道来探测粒子轨迹的仪器。

当粒子通过闪烁纤维时，闪烁纤维中的荧光物质会被激发产生光信号。

光信号经过光电倍增管增强和测量，可以得到粒子的轨迹信息。

硅微条探测器则是一种利用硅微条来探测粒子轨迹的探测器。

硅微条探测器由许多狭窄而长的硅微条组成。

当粒子经过硅微条时，会在其中产生电荷。

通过测量不同微条上的电荷，可以重建出粒子的运动轨迹。

三、量能探测器量能探测器用于测量粒子的能量。

粒子的能量是粒子物理实验中一项重要的特征之一，它帮助研究人员了解粒子的性质和相互作用。

常见的量能探测器有电离室和色散计数器等。

电离室是一种利用粒子在气体介质中电离引起的电荷来测量粒子能量的仪器。

粒子穿过电离室时，会带走部分气体中的电荷。

通过测量粒子带走的电荷，可以计算出粒子的能量。

色散计数器则是一种利用粒子在介质中的色散效应来测量粒子能量的探测器。

12 科研 3 物理类副高1人、博后2人1、CEPC方向一名，负责进行探测器设计、软件工具开发维护、亮度探测器研究，电弱物理研究； 2、ATLAS-CEPC探测器研发方向一名，参与ITK升级项目以及科技部重点研发项目中CEPC探测器预研究 3、辐射防护项目组一名，进行软件-模拟研究1.学历：博士及以上；2.具有物理或软件专业背景；3.熟练使用Geant4等常用模拟软件或具有2年以上博士后探测器研发经验；4.具有独立科研能力以及团队协作精神；5.有较强的英语沟通能力及写作能力。

13 机械设计岗 1 机械工程类副高1. 承担JUNO探测器制造及现场安装工作2. 承担JUNO近点探测器设计工作3.参与其他课题研究相关机械设计工作1.学历：硕士及以上；2.具有机械设计专业背景；3.拥有多年探测器设计及建造经验；4.具有独立承担研究课题或组织工程项目设计的能力5.能利用英语开展国际交流；14 气体探测器研究1物理类/核科学与技术类博后1. 承担国家重点基金和科技部重大专项的高精度时间投影室气体径迹TPC探测器与集成激光标定系统的原型机研制2. 承担激光标定TPC原型机数据处理软件研制工作，开发数据分析软件，并维持软件运行；3. 参与未来环形对撞机TPC时间投影室气体探测器关键技术预研科研工作；4.参与一维、二维3He气体中子探测器的研制和性能研究。

1.学历：博士，并且至少做过一期博士后研究；2.具有粒子物理或者核技术应用专业背景，以及探测器研究经历；3.熟练使用Garfield/Garfield++、MCNP等常用模拟软件；4.拥有C++、linux Shell软件经验优先；5.有较强的英语沟通能力及写作能力。

15 半导体探测器研究1物理类/核科学与技术类博后1. 承担ATLAS硅微条探测器制作、测试工作；2. 承担硅探测器打线及调试工作；3. 负责半导体洁净间运行维护；4. 协助完成其他项目打线等工作。

AC耦合硅微条探测器的研制中期报告
AC耦合硅微条探测器是一种新型的硅微条探测器，其特点在于在读出电路中应用了交流（AC）耦合方式，可以有效抑制电荷捕获和噪声干扰。

本研究从设计、制备、测试等多个方面开展了工作，现将中期进展进行报告。

设计方面，经过分析，确定了探测器的尺寸为10 mm × 10 mm，单个微条的宽度为50 μm，间距为200 μm，总共有50个微条。

同时，对于AC耦合电路进行了详细的设计和仿真，确保了其能够满足性能要求。

制备方面，采用标准的CMOS工艺制备了探测器的硅基片。

在该基片上使用了218 nm的ArF激光器进行了微条的刻蚀，同时使用ITO电极蒸镀工艺制备了探测器的金属电极。

测试方面，对于制备好的探测器进行了测试。

通过测试发现，AC耦合方式确实能够有效抑制电荷捕获和噪声干扰，同时也能够提高信号的响应速度和灵敏度。

在光照条件下，我们通过读出电路读取到了较为明显的信号响应。

综上所述，本研究在AC耦合硅微条探测器的设计、制备和测试方面取得了初步进展，为后续研究和应用打下了基础。

MEMS传感器的外部封装结构、MEMS传感器及电子设备的制作方法1. 引言传感器技术在现代电子设备中扮演着重要的角色，而微机电系统（MEMS）传感器则是一类先进的传感器技术。

本文将讨论MEMS传感器的外部封装结构以及MEMS传感器及电子设备的制作方法。

2. MEMS传感器的外部封装结构MEMS传感器的外部封装结构是保护其内部组件免受物理损害，并实现与外部电子设备的连接和集成的重要组成部分。

下面将介绍几种常见的MEMS传感器外部封装结构：2.1 裸片封装（Die-level packaging）裸片封装是一种简单的封装方法，将MEMS传感器芯片直接封装在无引脚的封装底座上。

该封装结构紧凑、成本低、响应速度快，但其易受外界环境的影响，需要额外的外壳保护。

2.2 表面贴装封装（Surface Mount Packaging）表面贴装封装是一种常见的MEMS传感器封装方法，适用于大规模生产。

该封装结构通过焊接或粘贴将MEMS传感器芯片封装在具有引脚的封装器件上，便于与其他电子设备进行连接和集成。

2.3 有源封装（Active Packaging）有源封装是一种高级MEMS传感器封装技术，可以在封装中集成电子元件，如放大器、滤波器等。

这种封装结构能够提高传感器性能，并减少外部干扰。

3. MEMS传感器的制作方法MEMS传感器的制作方法是实现其微纳制造的关键步骤。

下面将介绍MEMS传感器的常见制作方法：3.1 衬底制备（Substrate Preparation）MEMS传感器的制作通常从衬底制备开始。

衬底可以是硅、玻璃或其他材料，需要具备一定的导电性和机械性能。

3.2 模板制备（Template Fabrication）模板制备是制作MEMS传感器的重要步骤。

通常采用光刻技术将设计好的图案转移到衬底上，并在其上形成隔离膜、导电层等。

3.3 薄膜沉积（Thin Film Deposition）薄膜沉积是为了在衬底上形成所需的功能膜层，例如感应电极、传感层等。