PIPS^® Detectors

Description

Le détecteur au silicium planaire implanté passivé (PIPS) est un produit issu de la technologie moderne des semiconducteurs. Dans la plupart de ses applications, ce détecteur remplace les détecteurs à barrière de surface au silicium (SSB) et les détecteurs à jonction diffusée (DJ), dont la fabrication n’a pas changé depuis les années 1960. Le détecteur PIPS présente des avantages significatifs par rapport aux SSB et DJ :

1. Tous les bords de jonction sont noyés dans la masse : aucun joint époxy n’est nécessaire ni utilisé.

2. Les contacts sont à implantation ionique afin de former des jonctions précises, fines et bien délimitées pour une bonne résolution alpha.

3. La fenêtre d’entrée est stable et solide. Elle peut être nettoyée facilement et correctement.

4. Le courant de fuite est généralement égal à 1/8 à 1/100 de celui des détecteurs SSB et DJ.

5. L’épaisseur de la couche morte (fenêtre) est inférieure à celle des détecteurs SDB ou DJ comparables.

6. Les détecteurs standards peuvent supporter des températures allant jusqu’à 100 °C, voire plus pour les modèles spéciaux.

Le détecteur PIPS est fabriqué selon le processus Planar à l’aide de techniques de photolithographie pour définir les géométries de l’appareil. Des techniques exclusives sont utilisées pour offrir un contrôle précis de la passivation des oxydes et l’implantation ionique est utilisée pour former les jonctions précisément contrôlées nécessaires à l’obtention de faibles courants de fuite inversés et de fines fenêtres d’entrée. La technique de photolithographie s’applique à quasiment n’importe quelle géométrie qui peut s’adapter à un diamètre de 140mm.

La résistivité des contacts à implantation ionique uniforme peut être contrôlée avec précision pour produire des détecteurs prenant en compte la position avec des fenêtres d’entrée extrêmement fines (<50 nm).

Un faible courant de fuite inversé se traduit par une faible contribution aux bruits. Ceci est illustré par le détecteur X-PIPS™ lancé récemment, un excellent détecteur de rayons X à température ambiante.

Contrairement aux détecteurs SSB dont les bords bruts de jonction sont scellés par un mastic époxy pour leur conférer une certaine stabilité, les jonctions des détecteurs PIPS sont toutes noyées dans la plaquette en silicium. Cette innovation présente trois avantages majeurs : 1) La stabilité de l’appareil ne dépend pas d’un scellant époxy ; 2) Le risque de rupture du microplasma est faible et 3) Le courant de fuite est une petite fraction de celui des détecteurs SSB ou DJ.