We present a new approach to the design of monolithic active pixel sensors (MAPS) in CMOS technology. By exploiting the triple well option, available in modern deep-submicron processes, it was possible to implement at the pixel level a full analog signal processor and to increase the area of the sensing electrode. These two new features aim to address some limiting aspects of conventional MAPS, such as the read-out speed and the charge collection efficiency. We report on the characterization of the first prototype chip, in particular the calibration with soft X-rays and the response to ß-rays, demonstrating the capability of the sensor in detecting ionizing radiation.

A new approach to the design of monolithic active pixel detectors in 0.13 µm triple well CMOS technology

MANGHISONI, Massimo;RE, Valerio;TRAVERSI, Gianluca;
2006-01-01

Abstract

We present a new approach to the design of monolithic active pixel sensors (MAPS) in CMOS technology. By exploiting the triple well option, available in modern deep-submicron processes, it was possible to implement at the pixel level a full analog signal processor and to increase the area of the sensing electrode. These two new features aim to address some limiting aspects of conventional MAPS, such as the read-out speed and the charge collection efficiency. We report on the characterization of the first prototype chip, in particular the calibration with soft X-rays and the response to ß-rays, demonstrating the capability of the sensor in detecting ionizing radiation.
journal article - articolo
2006
Inglese
cartaceo
online
569
1
61
64
Settore ING-INF/01 - Elettronica
Monolithic active pixel sensors; MAPS; CMOS pixels; charged particle tracking;
L’articolo si colloca nel contesto della ricerca sui dispositivi elettronici nelle tecnologie più avanzate oggi disponibili. Si tratta di dispositivi basati su strati di ossido di silicio di pochi nanometri, e con definizione geometrica dell’ordine di 100 nanometri, che trovano applicazione nei più innovativi sistemi di telecomunicazioni e di elaborazione delle informazioni. Si tratta di settori di ricerca fra i più attivi a livello scientifico internazionale. L’articolo presenta un nuovo sensore monolitico a pixel attivi fabbricato in tecnologia CMOS 130 nm. Rispetto agli image sensor CMOS tradizionali, in questo nuovo dispositivo tutta l’elettronica di elaborazione di segnale è integrata nel singolo pixel, sfruttando le potenzialità di una tecnologia CMOS “nanoscale”. La soluzione originale proposta con il nuovo sensore riveste notevole interesse dal punto di vista della fisica e della tecnologia dei dispositivi, e si inserisce in un campo di ricerca scientifica molto importante come l’imaging in applicazioni mediche e scientifiche (scienza dei materiali, esperimenti di fisica delle alte energie). L’articolo è stato presentato all’International Workshop on Vertex Detectors (VERTEX2005), Chuzenji Lake, Nikko (Japan), November 7-11, 2005. Si tratta di uno dei congressi più importanti in questo settore. La rivista su cui è stato pubblicato successivamente l’articolo è una delle più prestigiose in questo campo a livello internazionale.
Bettarini, S.; Batignani, G.; Calderini, G.; Carpinelli, M.; Cenci, R.; Forti, F.; Giorgi, M. A.; Lusiani, A.; Marchiori, G.; Morsani, F.; Neri, N.; P...espandi
info:eu-repo/semantics/article
none
no full text
26
1.1 Contributi in rivista - Journal contributions::1.1.01 Articoli/Saggi in rivista - Journal Articles/Essays
262
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