硅基光电探测器空间辐射效应研究进展

硅基光电子技术结合了高集成度的大规模集成电路制造技术与光电子芯片的大带宽、高速率等优势，推动硅基光电器件在高能物理实验、医学影像和高能粒子碰撞器等领域的广泛应用。然而，应用于空间环境和医疗探测器的光电探测器在运行周期中预计会受到～10¹² particles/cm²的累积注量，而应用于大型粒子对撞机的新型探测器则要经受～10¹⁴ particles/cm²的辐射注量。本文详细阐述了硅基光电探测器的空间辐射效应研究现状，主要包括不同粒子辐照后硅基光电二极管、雪崩光电二极管、单光子探测器以及光电倍增管等主流光电探测器的辐射效应研究进展。研究结果表明，探测器抗电离总剂量性能较好，位移损伤是导致其关键性能参数退化的主要原因，由于工作原理差异，各类器件在辐射环境中表现出不同退化行为和作用机理。