EBCMOS近贴聚焦结构及电场分布对电子运动轨迹的影响

• 作者: 宋德 李野 王巍 王新 陈卫军
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 微光像增强器 电子轰击成像 近贴聚焦结构 EBCMOS
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 713-721
• 页数: 9页
• 分类号: TN223
• 字数: 3414字
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CO.2020-0063

摘要

为获得高分辨率的电子轰击型CMOS (EBCMOS)成像器件,本文就近贴聚焦结构内电场分布对电子运动轨迹的影响进行了研究.设计了不同的EBCMOS结构并得到3种电场分布情况,分别为光电阴极和背面轰击型CMOS (BSB-CMOS)之间的等势面不平行、部分平行和彼此平行.根据电磁学理论结合蒙特卡洛模拟方法,分别模拟了每种电场分布情况下的电子运动轨迹.研究结果表明:当设计的电子倍增层表面覆盖一层30 nm的超薄重掺杂层,保持极间电压为4 000 V且极间距为1 mm时,光生电子轰击BSB-CMOS表面时扩散直径可减小至30 μm.此结构具有电子聚焦作用,有助于实现高分辨率的EBCMOS.同时,进一步研究了光电阴极与BSB-CMOS之间的距离和电压对电子扩散直径的影响.研究发现,近贴间距越小、加速电压越高,相应的电场强度就越高,越有利于电子聚焦.本文工作将为改进电子轰击型CMOS成像器件的分辨率特性提供理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李野	长春理工大学理学院	68	297	9.0	13.0
2	王巍	长春理工大学理学院	38	209	9.0	12.0
4	王新	长春理工大学理学院	42	87	5.0	6.0
7	宋德	长春理工大学理学院	14	32	4.0	5.0
8	陈卫军	长春理工大学理学院	6	2	1.0	1.0