Citlivější PIN dioda

[kaklik]

Pro lepší citlivost by bylo potřeba sehnat tlustší PIN diodu s větším detekčním objemem než aktuálně používaná S2744-09. Takové diody se zřejmě vyrábějí pouze jednoúčelově pro speciální apilikace.
Příklady:

• Thick and large area PIN diodes for hard X-ray astronomy

Výroba takové diody by ale měla být technologicky poměrně jednoduchá. Stačí vzít patřičně tlustý Si wafer a ten z obou stran nadopovat pro vytvoření PI a IN přechodů. Možná ale bude potřeba ještě guard-ring, aby byl snížen leakage current.

Podle literatury výše:

Zároveň ale používali vysoké předpětí, které se u AIRDOS02 nevyskytuje. Neboť:

Ciste teoreticky, kdyby ta I vrstva byla z cisteho kremiku (coz neni), tak nemusi byt predpeti zadne, protoze vycerpani te oblasti zajisti ty vrstvy n++ a p++. Velikost predpeti pak ma vliv pouze na rychlost sberu naboje. Protoze ale ta I vrstva je ve skutecnosti n--, tak se tam vytvori p++, n-, p+, n--. Rikam tomu tyristorova struktura. Na tom principu lze pak rozlisit castice s kratkym dosahem. Protoze je jina rychlost sberu nabije v n- a p+ oblasti.

Velkou komplikací však bude vhodný způsob připojení kontaktů. Možná je ale možné bondování nějak zjednodušit, protože vůbec nepotřebujeme, aby vrchní vrstva diody byla světlopropustná.

Tlustší PIN dioda by kromě většího detekčního objemu pravděpodobně i snížila potíže s kapacitou diody. Celkové požadavky tak jsou:

• Potřebujeme větší detekční objem, než který nám poskytuje námi používaná polovodičová PIN dioda.
• Je zbytečné aby elektroda diody byla konstruována jako světlopropustná, působí to akorát potíže se světlotěsností pouzdra.
• Potřebujeme větší tloušťku substrátu, než je běžná, aby byla snížena kapacita diody. Nyní používaná dioda má standardní substrát tloušťky 0.3mm. Pro nás by však bylo ideální alespoň 2mm nebo lépe 5mm.

Technologie

• Amatérská výroba polovodičů.
• https://ams.com/full-service-foundry
• https://www.kariera-onsemi.cz/vyroba-cipu-roznov/

Materiál

• TOPSIL - Nizozemský výrobce.
• 5mm tlustý wafer - Potřeba ověřit správnou orientaci krystalu. Má moc vysokou vodivost
• ingot
• acialloys.com sputtering target - Tahle firma nabízí i bondování.

[kaklik]

Problématika byla trochu diskutována s @povik a @roman-dvorak.

@roman-dvorak navrhuje pro připojování elektrod použít podobnou technologii, jako je realizována na fotostatických článcích. Kde je napařena tlustá vrstva stříbra, která umožňuje přímé letování vývodů. Takovou povrchovou úpravu by možná v ČR ještě někdo mohl zvládnout.

@povik v souvislosti s řešením problému navrhuje jako možnosti dvě sdružení:

• europractice-ic
• Libresilicon

Oboje zřejmě budou mít problém s tím, že potřebujeme anomálně vysokou tloušťku materiálu.

[kaklik]

Pro montáž křemíkové diody by možná šlo použít oboustranně lepící vodivou pásku. A přes diodu z horní strany jednostranně lepící pásku.