A 4-Channel 10-Gbps/ch CMOS VCSEL Array Driver with on-chip Charge-pumps
我们提出了一个4通道10-Gbps/ch的垂直腔面发射激光器阵列驱动器，cpVLAD的设计和测试结果。利用片上电荷泵扩展VCSEL的偏置净空，以实现低温工作和减轻辐射效应。cpVLAD采用65 nm CMOS工艺制造。测试结果表明，在2.5 V电源电压下，cpVLAD能够驱动正向偏压高达2.8 V的VCSEL。cpVLAD的功耗为94 mW/ch。
2020-09-14 physics.ins-det
Subpixel Mapping and Test Beam Studies with a HV2FEI4v2 CMOS-Sensor-Hybrid Module for the ATLAS Inner Detector Upgrade
高亮度大型强子对撞机的升级将对所有实验的跟踪系统提出前所未有的挑战。在CMOS工艺中设计的有源像素检测器的最新进展为使用无源传感器的成熟混合设计提供了有吸引力的替代方案。本文介绍了一个高压CMOS有源像素传感器的ATLAS跟踪器升级设计的研究。传感器被粘在可插入B层的读出芯片上。被测器件的像素比所附读出芯片的像素更小，输出信号中编码有关于命中CMOS像素的信息（子像素编码）。描述了将读出芯片中记录的命中映射到CMOS像素的测试光束测量，从而验证子像素编码。
2017-02-06 physics.ins-det
Readout system and testbeam results of the RD50-MPW2 HV-CMOS pixel chip
RD 50-CMOS团队旨在设计和研究用于高辐射环境的高压CMOS（HVCMOS）芯片。目前，测量是在RD 50-MPW 2芯片上进行的，这是该小组开发的第二个原型。原型的有源矩阵由8x8像素和模拟前端组成。模拟前端和模拟的详细信息已经在早些时候发布。这方面的贡献集中在驯鹿的有源矩阵读出系统。有源矩阵的每个像素可以一个接一个地读出。介绍了硬件、固件和软件的相关内容。作为第一阶段，介绍了用于独立设置的固件，并给出了数据流的详细信息。之后，第二阶段的固件能够与其他检测器同步，并接受触发，重点是结合跟踪望远镜的芯片的操作，以测量效率和残差。
2022-12-09 physics.ins-det
Readout of GEM Detectors Using the Medipix2 CMOS Pixel Chip
我们操作了Medipix 2 CMOS读出芯片，与放大，整形和电荷鉴别前端电子集成在像素级上，作为一个高度分段的直接电荷收集阳极在三级气体电子倍增器（Triple-GEM）检测电离从$^{55}$ Fe X射线和电子从$^{106}$ Ru。该设备允许执行中等能量光谱测量（20%半高宽在5.9 keV $X$ -射线），仅使用数字读出和两个阈值。作为一个真正的2D探测器，它允许观察$Ar/CO_2$（70：30）和$He/CO_2$（70：30）混合物中的最小电离带电粒子的单个簇，并基于二元质心确定方法，实现良好的空间分辨率，用于主簇的位置重建，直到$\sim 50 μm$。
2006-11-23 physics.ins-det
A Low-Power 9-bit Pipelined CMOS ADC with Amplifier and Comparator Sharing Technique
本文介绍了一种流水线模数转换器（ADC）采用功率和面积有效的架构。流水线的相邻级共享运算放大器。为了保证前级放大器的精度，采用了部分共享技术。所提出的方案的特点是，它也共享比较器。流水线的第一级的电容器沿着流水线按比例缩小，以进一步减小芯片面积及其功耗。一个9位20-MSamples/s ADC，用于多通道混合信号芯片，已通过Europractice在180-nm的CMOS工艺从UMC制造。当施加摆幅低于满量程1 dB的400 kHz输入信号时，原型ADC在20 MSamples/s采样速率下的无杂散动态范围为58.5 dB。在相同条件下，有效位数为8.0。ADC的有效面积为0.4 mm 2，功耗为8.6 mW（1.8 V电源）。
2012-10-10 cs.AR physics.ins-det
Characterization of Fully Depleted CMOS Active Pixel Sensors on High Resistivity Substrates for Use in a High Radiation Environment
耗尽型CMOS有源传感器（DMAPS）正在开发用于高辐射环境中的高能粒子物理实验，例如ATLAS高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）。由于通过漂移收集电荷对于恶劣的辐射环境是强制性的，因此需要向高电阻传感器材料施加高偏置电压。本文采用150 nm CMOS工艺在电阻率大于2k Ωcm的衬底上制作了一个DMAPS原型，衬底厚度减薄到100 μm。完全耗尽发生在20 V左右，这远低于110 V的击穿电压。所提出的原型还采用了亚像素编解码的概念，由读出芯片的一个像素读出原型芯片的三个像素。由于辐射耐受性是DMAPS中最大的问题之一，CCPD_LF芯片已经用X射线和中子分别照射到50 Mrad的总电离剂量和10 E15 neq/cm 2的通量。
2016-12-09 physics.ins-det
Charge collection properties of TowerJazz 180 nm CMOS Pixel Sensors in dependence of pixel geometries and bias parameters, studied using a dedicated test-vehicle: the Investigator chip
本文包含一个汇编的参数影响的电荷收集过程中提取的全面研究的部分耗尽单片有源像素传感器与小（<25 μ m $^2$）收集电极在TowerJazz 180 nm CMOS工艺制造。这些结果为ALICE第二代内跟踪系统芯片ALPIDE中二极管的优化提供了指导，并为今后类似器件的仿真研究提供了参考。研究的参数包括：反向衬底偏压、外延层厚度、电荷收集电极尺寸和电极与周围像素内电子器件的间距。来自28 μ m间距的像素的结果证实，即使在部分耗尽的电路中，电荷收集也可以是快速的（<10 ns），并且量化了参数对信号共享和幅度的影响，突出了阱之间的正确间距和反向衬底偏压的影响的重要性。
2020-09-23 physics.ins-det
Performance of the new amplifier-shaper-discriminator chip for the ATLAS MDT chambers at the HL-LHC
ATLAS μ子探测器的第二阶段升级需要用于MDT漂移管读出的新电子器件。第一个处理阶段是放大器-整形器-鉴别器（ASD），它决定了时间分辨率、增益均匀性、效率和噪声抑制等关键参数的读出性能。采用IBM 130 nm CMOS 8 RF-DM工艺，设计、制作并测试了8通道ASD芯片。芯片面积为2.2 x 2.9平方毫米。我们目前的详细测量结果，以及在三个不同层次的详细芯片行为的模拟结果的比较。
2016-03-30 hep-ex physics.ins-det
CLICTD: A monolithic HR-CMOS sensor chip for the CLIC silicon tracker
CLIC Tracker Detector（CLICTD）是一款单片像素化传感器芯片，采用$180$ nm成像CMOS工艺，构建在高电阻率外延层上。在CLIC跟踪检测器研究的背景下设计的芯片包括${16\times128}$伸长像素的矩阵，每个像素测量${300\times30}$ $μ$ m $^2$。为了确保及时收集电荷，每个细长像素被分割成八个子像素，每个子像素包含一个收集二极管和一个单独的模拟前端。在像素上数字逻辑中执行具有$10$ ns时间仓的同时$8$位时间测量和具有可编程范围的$5$位能量测量。的主要设计方面，以及从实验室测量与CLICTD芯片的第一个结果。
2020-04-06 hep-ex physics.ins-det
Calibration of the discriminator threshold of the Amplifier-Shaper-Discriminator Chip for the Upgrade of the ATLAS Muon Drift-Tube Chambers for the High-Luminosity LHC
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
针对ATLAS缪子漂移管室升级所用的新型放大器-成形-鉴别器芯片，利用单能高能缪子束数据完成其鉴别器阈值校准，该阈值对应20个原初电子信号，满足HL-LHC运行需求。
2026-08-26 hep-ex physics.ins-det
The Monopix chips: Depleted monolithic active pixel sensors with a column-drain read-out architecture for the ATLAS Inner Tracker upgrade
设计并测试了两种完全同步列漏读出结构的耗尽型单片CMOS有源像素传感器（DMAPS）原型：LF-Monopix和TJ-Monopix。这些芯片是研发工作的一部分，旨在为HL-LHC ATLAS内部跟踪器适当实现CMOS DMAPS。LF-Monopix采用150 nm CMOS工艺在高阻衬底（>2 k $Ω\,$ cm）上开发，而TJ-Monopix采用改进的180 nm CMOS工艺制造，具有1 k $Ω\,$ cm外延层用于耗尽。这些芯片在其前端设计、偏置方案、像素间距、收集电极相对于像素尺寸的尺寸（分别为大电极设计和小电极设计）以及读出电子器件在这种电极内的放置方面不同。在减薄至100 $\mathrmμ$ μ m并在LF-Monopix中进行额外的背面处理以实现总体积耗尽之后，两个芯片都可以运行。在这项工作中的结果包括测量其泄漏电流，噪声，阈值色散，响应最小电离粒子和效率在测试束运动。此外，中子辐照后的测量结果与剂量的$1\times10^{15}\,\mathrm{n_{eq} / cm}^{2}$和其对未来设计的影响进行了讨论。
2019-04-25 physics.ins-det
CMOS-compatible titanium nitride for on-chip plasmonic Schottky photodetector
在这里，我们提出氮化钛（TiN）作为替代等离子体材料的芯片上硅等离子体肖特基光电探测器，是基于内部光电发射过程和电信波长的操作。所研究的结构采用非对称金属-半导体-金属波导结构，其中一个电极是金，第二个电极是金、钛或氮化钛。除了这种类型的光电探测器所需的优异光学特性（如高吸收损耗和相当高的介电常数实部）外，氮化钛是一种CMOS兼容材料，可以轻松与现有CMOS技术集成。对于第一次，我们发现一个肖特基势垒高度为0.67 eV的氮化钛p型掺杂硅，这是非常接近的最佳值0.69 eV。该值确保了在1550 nm波长下工作的光电探测器的非常高的信噪比。此外，TiN提供了与Ti相比更短的模式进入金属的穿透深度，这增强了热电子到半导体的传输概率，并提高了响应度。
2019-05-02 physics.app-ph physics.ins-det
High Voltage CMOS Control Interface for Astronomy - Grade Charged Coupled Devices
Pan-STARRS望远镜由一组较小的反射镜组成，由千兆像素的CCD阵列观察。这些焦平面采用正交传输CCD（OTCCD）来实现片上图像稳定。每个OTCCD都具有外部控制的高级逻辑功能。研制了一种CMOS高压接口器件，用于从读出和控制系统STARGRASP提供合适的电压信号电平。OTCCD芯片的输出电平范围为-3.3V至16.7V，根据负载电容（50 pF和1000 pF）的不同，需要两种不同的输出驱动强度，驱动电流为24 mA，上升时间为100 ns。该芯片中还包含其他测试ADC结构，以评估下一版本芯片的未来功能添加。
2008-08-12 physics.ins-det physics.space-ph
Electrical Impedance Tomography with an Integrated Picoliter-Volume Subtractive Microfluidic Chamber in 65 nm CMOS
本文首次在 65 nm CMOS 芯片互连层中通过后处理集成皮升体积微流控腔和 16 电极阵列，实现全集成电阻抗层析成像，验证了 CMOS 作为微流控与电子协同集成平台的概念。
2025-08-28 eess.SP physics.ins-det
Effects of Proton Irradiation on 60 GHz CMOS Transceiver Chip for Multi-Gbps Communication in High-Energy Physics Experiments
本文介绍了$17~MeV$质子辐照在一个$60~GHz$低功耗，半双工收发器（TRX）芯片的$65~nm$ CMOS工艺实现的实验结果。它通过采用开关键控（OOK）支持高达$6~Gbps$的短程点对点数据速率。为了研究用于高能物理应用的辐照硬度，分别用$74~kGy$和$42~kGy$的总电离剂量（TID）和$1.4~\times$ 10 $^{14}~ N_{eq}/cm^2$和$0.8~\times$ 10 $^{14}~N_{eq}/cm^2$的通量对两个TRX芯片进行RX和TX模式的辐照。这些芯片的特点是前和后照射模拟电压测量不同的电路块，以及通过分析无线传输参数，如误码率（BER），眼图，抖动等。照射后的测量表现出一定的性能下降，但这两个TRX芯片已被发现通过在$5~Gbps$的空中测量操作。此外，在照射后观察到载波频率的非常小的偏移。
2019-06-12 hep-ex physics.ins-det
A 1.5GS/s 8b Pipelined-SAR ADC with Output Level Shifting Settling Technique in 14nm CMOS
单通道1.5GS/s 8位流水线SAR ADC采用新颖的输出电平移位（OLS）建立技术，以降低功耗并实现动态残差放大器的低电压工作。该ADC由一个4位第一级和一个5位第二级组成，并具有1位冗余，以放宽第一级的失调、增益和建立要求。采用OLS技术，动态残差放大器的级间增益约为4，建立时间仅为传统CML放大器的28%。通过在两个异步级中使用并行比较器，ADC的转换速度进一步提高。该ADC采用14 nm FinFET技术制造，核心面积为0.0013mm2，采用0.8V电源供电。6.6-位有效位在奈奎斯特下实现，同时消耗2.4mW，导致FOM为16.7fJ/conv。步
2022-08-20 eess.SP physics.ins-det
The ATLASPix3.1 CMOS Pixel Sensor Testbeam Performance and Serial Powering Characterisation
本文表征ATLASPix3.1单片HV-CMOS传感器的shunt-LDO串行供电性能，并通过DESY电子束和强子束测试验证其无触发零抑制读出与多芯片运行能力。
2025-02-17 hep-ex physics.ins-det
Development of a timing chip prototype in 110 nm CMOS technology
我们提出了一个读出芯片的原型，为未来的像素检测器的定时能力。该原型旨在表征像素大小为$100\times100~μ\text{m}^2$的4D像素阵列，其中传感器为低增益雪崩二极管（LGAD）。长期的焦点是在高亮度LHC（HL-LHC）期间CMS实验的扩展前向像素系统（TEPX）中可能更换磁盘。该ASIC的要求是在每个像素内集成时间数字转换器（TDC）、低功耗和高达$5\times10^{15}~n_\text{eq}\text{~cm}^{-2}$的辐射容限，以承受HL-LHC（TEPX中）最内部探测器模块中用于$3000 \text{fb}^{-1}$的辐射水平。LFoundry和UMC采用110 nm CMOS工艺设计并生产了一个原型，具有不同版本的TDC结构，以及与传感器接口的前端电路。TDC的设计将被讨论，与测试设置的测量，和第一个结果比较不同的结构的性能。
2023-02-13 hep-ex physics.ins-det
Development of CMOS monolithic pixel sensors with in-pixel correlated double sampling and fast readout
本文介绍了一种用于带电粒子探测的CMOS有源像素芯片的设计和详细的测试结果，该芯片具有像素内电荷存储功能，可在高达25 MHz的频率下以卷帘快门模式进行相关双采样和读出。该探测器是在未来e+e线性对撞机的顶点跟踪器的研发框架内开发的。
2008-11-12 physics.ins-det
Irradiation study of a fully monolithic HV-CMOS pixel sensor design in AMS 180 nm
基于180 nm HV-CMOS工艺的高压单片有源像素传感器（HV-MAPS）已经被提出来实现薄、快速和高度集成的像素传感器。MuPix 7原型采用商业AMS H18工艺制造，具有完全集成的片上读出功能，即命中数字化、零抑制和数据序列化。这是第一款经过测试可用于HL-LHC等高辐射环境的全单片HV-CMOS像素传感器。我们目前的结果从实验室和测试束测量MuPix 7原型照射中子（高达$5.0\cdot10^{15}{\,\rm{n}_{\rm{eq}}/cm^2}$）和质子（高达$7.8\cdot 10^{15} \,\rm{protons}/cm^2$），并比较与非辐照传感器的性能。在噪声率低于200 Hz/像素时，测量的有效性远高于90%.一个时间分辨率优于22纳秒测量所有测试的设置和传感器，即使在最高的辐照注量。数据传输速率为1.25 Gbit/s，片内PLL保持完整功能。
2018-06-05 physics.ins-det
Development of CMOS monolithic pixel sensors with in-pixel correlated double sampling and fast readout for the ILC
本文介绍了一种用于带电粒子探测的CMOS有源像素芯片的设计和详细的测试结果，该芯片具有像素内电荷存储功能，可在高达25 MHz的频率下以卷帘快门模式进行相关双采样和读出。该探测器是在国际直线对撞机顶点跟踪器的研发框架内开发的。
2007-12-17 physics.ins-det
RD50-MPW3: A fully monolithic digital CMOS sensor for future tracking detectors
CERN-RD 50 CMOS工作组开发了RD 50-MW系列单片高压CMOS像素传感器，可用于未来的高亮度实验，如HL-LHC和FCC-hh。在这方面的贡献，在这个系列，RD 50-MPW 3，最新的原型设计。概述了它的像素矩阵和数字读出外围，讨论了在芯片中实现的新结构和它们旨在解决的问题。传感器的主要模拟和数字功能已经过测试，并提出了芯片的初步实验室表征。
2023-01-17 hep-ex physics.ins-det
Direct reading of charge multipliers with a self-triggering CMOS analog chip with 105k pixels at 50 micron pitch
我们报告了一个大的有效面积（15 × 15 mm ~ 2），高通道密度（470像素/mm ~ 2），自触发CMOS模拟芯片，我们已经开发的像素化的电荷收集电极的微图案气体检测器。该器件在尺寸和性能方面都向前迈出了一大步，是复杂性不断增加的三代定制ASIC的最后一个版本。CMOS像素阵列具有以50微米间距在105600个六边形像素的矩阵中图案化的顶部金属层。每个像素都直接连接到下面的完整电子链，该电子链已在0.18微米VLSI技术的剩余五个金属层和两个多晶硅层中实现。该芯片具有可定制的自触发能力，并包括用于事件坐标自动定位的信号预处理功能。以这种方式，可以通过将信号输出仅限于属于感兴趣区域的那些像素来显著减少读出时间和数据量。非常小的像素面积和深亚微米CMOS技术的使用使噪声降低到50电子ENC。从这个设备的深度测试时，耦合到一个细间距（50微米的三角形图案）气体电子倍增器的结果。读出和气体放大间距的匹配允许获得最佳结果。讨论了该探测器在天文X射线偏振测量中的应用。实验探测器响应偏振和非偏振X射线辐射时，与两种气体混合物和两种不同的光子能量的工作示出。从一个完整的蒙特卡罗模拟几个银河系和河外atronomic源的结果也有报道。
2006-04-26 astro-ph physics.ins-det
Depleted Fully Monolithic Active CMOS Pixel Sensors (DMAPS) in High Resistivity 150~nm Technology for LHC
耗尽型单片CMOS有源像素传感器（DMAPS）已被开发用于高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）环形LHC装置内跟踪器（ATLAS ITk）像素探测器的外层。使用150 nm CMOS技术在高电阻率（> 2 k $Ω$ $cm^2$）晶片上制造了两个原型。芯片尺寸与当前ATLAS像素探测器读出芯片的尺寸相当。其中一个原型用于详细表征传感器和DMAPS的模拟读数。另一个是一个完全单片DMAPS，包括快速读出数字逻辑，处理所需的命中率。为了在传感器体积内产生强的均匀电场，测试晶片的减薄。用X射线照射原型，总电离剂量（TID）为50 Mrad，用中子照射原型，总电离剂量（TID）为$10^{15}$ $n_{eq}/cm^2$的非电离能量损失（NIEL）。模拟读出电路在TID辐照后保持其性能，并且在NIEL辐照后，在> $10^7$噪声占用下的命中效率高达98.9%。
2018-03-25 physics.ins-det
Intelligent Pixel Detectors: Towards a Radiation Hard ASIC with On-Chip Machine Learning in 28 nm CMOS
针对未来高能对撞机海量数据挑战，开发了具备片上机器学习的28nm CMOS抗辐射读出ASIC，利用神经网络进行径迹预测，初步测试证实了在40MHz下实现数据压缩的可行性。
2024-11-12 hep-ex physics.ins-det
The H2M Monolithic Active Pixel Sensor -- characterizing non-uniform in-pixel response in a 65 nm CMOS imaging technology
本文介绍采用TPSCo 65 nm ISC工艺设计的H2M MAPS测试芯片，验证其功能与噪声性能，并分析由n-well布局、较大像素间距及读出电路导致的非均匀像素内响应。
2025-05-15 physics.ins-det
Design of a SOIMUMPs Inertial Sensor and readout Charge Amplifier
本文介绍了一种基于差分电容的惯性加速度计的设计和版图后特性。该加速度计包括一个基于MEMS的机械敏感元件和一个CMOS电荷放大器，它是读出电路的第一级。根据SOIMUMPs工艺技术设计了机械传感器，读出电路采用AMS 0.35um工艺。布局后的仿真结果表明，动态范围为+/-5G，最大带宽为1.58 kHz，非线性度为0.077%，分辨率为10.5 uG/Hz ^[0.5]。读出电路电荷放大器是全差分的，并且被并入具有CDS的开关电容器（SC）拓扑中。
2021-11-11 eess.SP physics.ins-det
Characterisation of novel prototypes of monolithic HV-CMOS pixel detectors for high energy physics experiments
计划于2024年对ATLAS实验进行升级，用于LHC的高亮度阶段，并预计将用完全由硅器件制成的新内部跟踪器（ITk）取代现有的内部探测器（ID）。耗尽的有源像素传感器与高电压CMOS（HV-CMOS）技术构建的调查作为一个选项，以覆盖大面积的像素检测器的最外层，是特别感兴趣的单片器件的发展，这将降低生产成本和材料预算相对于本混合组件。为此，H35 DEMO是一款大面积HV-CMOS演示芯片，由KIT、IFAE和利物浦大学设计，并采用AMS 350 nm CMOS技术生产。它由四个像素矩阵和额外的测试结构。两个矩阵包括放大器和放大器级，因此被设计为作为单片检测器操作。在这些装置中，信号主要由通过施加100 V量级的偏置电压获得的小耗尽体积中的电荷漂移产生。此外，为了增强芯片的辐射硬度，该技术允许将电子器件封装在也用作收集电极的相同深N阱中。在这方面的贡献的H35 DEMO芯片的特性和结果的第一束测试测量的单片CMOS矩阵与高能量π介子在欧洲核子研究中心SPS将提交。
2017-05-15 hep-ex physics.ins-det
Nanopore-Based DNA Sequencing Sensors and CMOS Readout Approaches
基于纳米孔的分子传感和测量，特别是脱氧核糖核酸（DNA）测序，正在快速发展。一些实施例已经从粗颗粒计数器成熟到能够实现全人类基因组组装。这种演变不仅是由传感器本身的改进提供动力，而且还在辅助微电子互补金属氧化物半导体（CMOS）读出电路与它们紧密连接。有鉴于此，本文回顾了已建立和新兴的纳米孔为基础的传感模式考虑DNA测序和CMOS微电子方法目前正在使用。设计/方法/方式读出和放大器电路，这是潜在的适当的调节和转换的纳米孔信号的下游处理进行了研究。此外，阵列CMOS读出实现的重点，以及纳米孔传感器技术的相关现状进行了审查。结果离子通道纳米孔设备具有独特的性能与其他电化学电池相比。目前，生物纳米孔是唯一报道的可用于实际DNA测序的变体。DNA通过这些孔的移位速率、这些细胞工作的电流范围和细胞电容效应都迫使在信号检测过程中使用低噪声电路的必要性。使用像素内低噪声电路的要求又倾向于在大尺寸阵列的实现中施加挑战。独创性/价值-该研究提出了一个概述的读出电路用于在电化学电池阵列中的信号采集，并调查实施纳米孔型电化学电池放大器及其相关的读出电子的具体要求。
2021-10-05 eess.SP physics.ins-det
Studies of irradiated AMS H35 CMOS detectors for the ATLAS tracker upgrade
基于HV-CMOS技术的硅探测器正在被研究作为高亮度LHC的ATLAS像素探测器外层的可能候选者。在此框架下，H35 Demo ASIC采用350 nm AMS技术（H35）生产。H35 Demo芯片具有大面积（$18.49 \times 24.40 \, \mathrm{mm^2}$），包括四种不同的像素矩阵和三种测试结构。本文利用边缘TCT技术研究了测试结构的抗辐射性能，特别是耗尽区随注量的变化。从不同的衬底电阻率的芯片上的测试结构的测量显示为非辐照和辐照器件高达$2 \cdot 10^{15} \, \mathrm{1\,MeV\, n_{eq} / cm^{2}}$的累积能量密度。
2017-01-09 hep-ex physics.ins-det
Pressure Sensor with New Electrical Circuit Utilizing Bipolar Junction Transistor
采用新型负反馈压敏差分放大电路（PDA-NFL），研制了适用于不同量程（1 ~ 60 kPa）的高灵敏度MEMS压力传感器芯片。压力传感器芯片PDA-NFL采用两个垂直n-p-n型结构（V-NPN）的双极结晶体管（BJT）和八个压敏电阻（p型）。给出了传感器对压力和温度响应的理论模型和实验数据。数据验证了理论模型的适用性。放大器的引入允许减小芯片尺寸，同时保持与具有经典惠斯通电桥电路的芯片相同的灵敏度。
2021-12-14 physics.app-ph physics.ins-det
Two stage superconducting quantum interference device amplifier in a high-Q gravitational wave transducer
我们报告的总噪声从感应运动传感器的引力波天线。该传感器使用两级SQUID放大器，噪声温度为1.1 mK，其中0.70 mK是由于SQUID芯片的反作用噪声。总噪声包括来自换能器质量的热噪声，其测量Q为2.60 X 10^6。噪声温度超过预期值3.5 μK 200倍，主要是由于SQUID输入端的电压噪声。被困在芯片上的磁通噪声被认为是最有可能的原因。
2000-01-26 cond-mat.supr-con gr-qc physics.ins-det
Charged particle detection performances of CMOS pixel sensors produced in a 0.18 um process with a high resistivity epitaxial layer
欧洲核子研究中心的ALICE实验设备将在2017/18年LHC（LS 2）第二次长时间关闭期间进行升级。这次升级的一个主要动机是将魅力粒子和美丽粒子的物理范围扩展到低横动量。这就要求大大提高ALICE内部跟踪系统（ITS）的空间分辨率和数据速率能力。为了实现这一目标，新的ITS将配备50 um薄CMOS像素传感器（CPS），覆盖探测器的最内层3层或所有7层。IPHC（斯特拉斯堡）为ITS升级开发的CPS源自RHIC为STAR-PXL实现的MIMOSA 28传感器，采用0.35 um CMOS工艺。为了满足ITS在读出速度和辐射耐受性方面的升级要求，应开发具有减小的特征尺寸和高电阻率外延层的CMOS工艺。在这方面，借助首款原型芯片MIMOSA 32，研究了TowerJazz 0. 18 um CMOS工艺的带电粒子探测性能和抗辐射性。在CERN-SPS用120 GeV/c的负π介子进行的束测试允许测量未照射芯片的信噪比（SNR），其范围在22和32之间，取决于像素设计。当冷却剂温度从15 ℃变化到30 ℃时，观察到用1兆拉德和10^13 n_eq/cm ^2的组合剂量辐照的芯片产生的SNR在11和23之间。测量这些SNR值，导致照射前后粒子探测效率分别高于99.5%和98%。这些令人满意的结果允许验证TowerJazz 0.18 um CMOS工艺的ALICE ITS升级。
2013-03-07 hep-ex physics.ins-det
Active Pixel Sensors in ams H18/H35 HV-CMOS Technology for the ATLAS HL-LHC Upgrade
深亚微米HV-CMOS工艺为采用行业标准技术构建的传感器提供了机会，同时具有HV耐受性，使其成为基于漂移的快速收集，因此是抗辐射像素探测器的良好候选者。为了使ATLAS像素探测器更好地满足HL-LHC的要求，对HV-CMOS工艺中的有源像素传感器进行了研究。这些直接在绝缘深n阱中实现放大器和放大器级，其也用作收集电极。深n阱允许高达150 V的偏置电压，导致几个10 μ m的耗尽深度。采用艾迈斯半导体H18 180 nm和H35 350 nm HV-CMOS工艺的原型传感器已经制造完成，可作为当前ATLAS Pixel传感器的潜在替代品，从而将触发处理等更高级别的处理留给专用读出芯片。传感器在实验室测量以及测试束实验中进行了全面测试。用X射线和质子照射显示对1Grad的电离剂量的耐受性。从Edge-TCT研究中推断出，由于受主去除效应，辐照后的耗尽区厚度可达100 μ m。在1e15n_eq cm-2中子辐照实验中，该传感器表现出很高的探测效率。一个完整的标线尺寸的演示芯片，在H35过程中实施正在提交，以证明大规模的HV-CMOS概念的可行性。
2016-02-09 hep-ex physics.ins-det
The detection of single electrons by means of a Micromegas-covered MediPix2 pixel CMOS readout circuit
通过MediPix 2读出芯片作为直接阳极读出小漂移室。将Micromegas箔放置在芯片上方50 $μ$处，并且在间隙中发生电子倍增。使用He/Isobutane 80/20混合物，气体倍增因子达到数万，导致检测单个电子的效率优于90%。我们记录了许多帧包含2D图像的宇宙μ子轨道。沿着这些轨迹，观察到电子团簇，以及δ射线。
2004-09-09 hep-ex physics.ins-det
Design of a Large Area Digital SiPM with High Fill Factor and Fully Serial Digital Readout for Single Photon Detection in Liquid Noble Gas Detectors
本文设计了一种集成单光子雪崩二极管与CMOS读出的大面积数字SiPM芯片，具有高填充因子和全串行数字读出，可用于液态惰性气体暗物质探测中的单光子探测。
2025-01-23 hep-ex physics.ins-det
A new 130nm F.E readout chip for microstrip detectors
在线性对撞机（SiLC）研发合作的硅跟踪背景下，采用130 nm CMOS技术设计了一种高度紧凑的混合信号芯片，旨在读取未来国际线性对撞机实验中的硅条探测器。该芯片包括一个完整的模拟信号处理链和模数转换与相应的数字控制和读出通道的88个通道。芯片为5x 10 mm 2，其中模拟实现占总硅面积的4/5。
2009-03-26 hep-ex physics.ins-det
