电荷共享与电荷扩散有什么区别?

X 射线在半导体传感器中沉积能量后会产生电子—空穴对。电荷云在电场作用下向收集电极漂移,并可能因扩散等过程展宽。当同一次相互作用产生的电荷被相邻像素共同收集时,就发生了电荷共享。

电荷扩散是电荷云展宽的机制之一,电荷共享是多个像素共同收集电荷的结果,两者不能直接等同,也不宜把 Charge Diffusion 译作“点扩散效应”。

电荷共享程度不仅与传感器厚度有关,还与像素间距、偏置电压、光子能量和相互作用位置等条件有关。因此,不能脱离这些条件,仅凭厚度判断某种探测器的电荷共享程度。

在单像素独立处理模式下,共享事件可能影响能量测量和计数结果。Medipix3 的电荷求和与分配机制用于缓解这类影响;实际表现仍取决于芯片模式、阈值设置和传感器条件。

技术核对资料:Subpixel resolution in CdTe Timepix3 pixel detectors;MÖNCH 成像研究;CERN Medipix3。