آشکارسازهای تصویربرداری پرتوی با استفاده از فناوری SOI ۲۰۲۲
Radiation Imaging Detectors Using SOI Technology 2022

فناوری سیلیکون روی عایق (SOI) به طور گسترده در دستگاه‌های نیمه‌رسانای با عملکرد بالا و توان مصرفی پایین استفاده می‌شود. ویفرهای SOI دارای دو لایه سیلیکون فعال (Si) هستند و معمولاً لایه زیرین سیلیکون صرفاً یک ساختار فیزیکی است. ایده ساخت آشکارسازهای پیکسل هوشمند با استفاده از لایه زیرین سیلیکون به عنوان حسگر برای اشعه ایکس، نور مادون قرمز، ذرات پرانرژی، نوترون‌ها و غیره از همان روزهای اولیه فناوری SOI مطرح شد. با این حال، مسائل دشوار متعددی در ساخت این‌گونه آشکارسازها وجود داشته است و تا همین اواخر، این آشکارسازها محبوبیت چندانی پیدا نکرده‌اند.

این کتاب مروری جامع بر مفاهیم اساسی و مسائل تحقیقاتی آشکارسازهای تصویربرداری تابشی SOI ارائه می‌دهد. این کتاب مسائل اساسی برای پیاده‌سازی آشکارساز SOI را معرفی می‌کند و نحوه حل این مسائل را ارائه می‌دهد. همچنین تکنیک‌های اساسی، بهبود تحمل تشعشع، کاربردها و نمونه‌هایی از آشکارسازها را آشکار می‌کند.

از آنجایی که آشکارساز SOI هم یک ناحیه حسگر ضخیم و هم ترانزیستورهای CMOS را در یک قالب یکپارچه دارد، ایده‌های زیادی برای استفاده از این فناوری پدید آمده است. این کتاب مقدمه‌ای خوب برای افرادی است که می‌خواهند آشکارسازهای SOI را توسعه دهند یا از آن‌ها استفاده کنند.

Silicon-on-Insulator (SOI) technology is widely used in high-performance and low-power semiconductor devices. The SOI wafers have two layers of active silicon (Si), and normally the bottom Si layer is a mere physical structure. The idea of making intelligent pixel detectors by using the bottom Si layer as sensors for X-ray, infrared light, high-energy particles, neutrons, etc. emerged from very early days of the SOI technology. However, there have been several difficult issues with fabricating such detectors and they have not become very popular until recently.

This book offers a comprehensive overview of the basic concepts and research issues of SOI radiation image detectors. It introduces basic issues to implement the SOI detector and presents how to solve these issues. It also reveals fundamental techniques, improvement of radiation tolerance, applications, and examples of the detectors.

Since the SOI detector has both a thick sensing region and CMOS transistors in amonolithic die, many ideas have emerged to utilize this technology. This book is a good introduction for people who want to develop or use SOI detectors.