摘要。目前,短波红外波段主动瞄准系统的灵敏度受到传统读出集成电路的高读取噪声限制。这一限制阻碍了其他性能权衡,例如源功率、照明波长和时间相干性。在信号读出之前在电荷域中引入增益可以降低读取噪声的影响,使其不再限制性能。为了准备一系列计划中的主动成像现场测试,我们在建模基础上使用两种不同的电荷域增益相机展示了改进的系统性能:电子轰击有源像素传感器 (EBAPS) 和碲化汞镉雪崩光电二极管传感器。我们发现这两种解决方案都可以降低读取噪声,使其中一种适合激光距离选通,但与 EBAPS 相关的高暗电流可能使其在某些情况下不适合连续波成像。这些结果有助于我们了解电荷域增益系统现场测试的预期性能。
近年来,在下一代高性能硅顶点设计中,单层活性像素传感器(MAP)已成为混合检测器的有效替代品,以及用于高能物理(HEP)实验和其他研究领域的高能物理(HEP)实验和其他研究领域(如医学成像和空间应用)的跟踪探测器。此操作是LHC运行的Alice 3实验的飞行探测器的技术之一。地图的主要特征之一是,它们可以使用商业CMOS流程进行成本效益实施,而无需昂贵的互连。在这种情况下,完全耗尽的单片活性像素传感器(FD-MAP)代表最先进的检测器技术,因为它们具有通过漂移来收取电荷的优势,从而使比像素矩阵的快速且均匀的响应能够。Arcadia项目尤其是通过创新的传感器设计开发FD-MAP,该设计利用背面偏置电压充分耗尽了传感器并提高了电荷收集效率和时机性能。最近的发展已经解决了在地图中引入增益层的可能性。借助Signal乘法,可以达到较高的信号与噪声比,从而将其转化为相对于没有增益的标准地图的较低功率消耗。这种特殊性使这些设备对空间应用非常有吸引力,而低功耗是非常需要的。将提出实验室测量,以及在PS,CERN进行的测试光束的初步结果。这项工作说明了具有额外增益层的整体CMOS传感器的第一个表征,这是基于与LFOUNDRY合作开发的标准110 nm CMOS技术,用于Arcadia Project的第三次运行。得出结论,将指出正在进行的研发的未来观点和下一步。