High sensitivity, high resolution detector devices and arrays

Details High sensitivity, high resolution detector devices and arrays High sensitivity, high resolution detector devices and arrays

H - Electricity

01

J

H01J 47/00 (2006.01)

Patent

CA 2613195

Avalanche amplification structures (1) including electrodes (2) and (8), an avalanche region (3), a quantifier (4), an integrator (5), a governor (6), and a substrate (7) arranged to detect a weak signal composed of as few as several electrons are presented. Quantifier (4) regulates the avalanche process. Integrator (5) accumulates a signal charge. Governor (6) drains the integrator (5) and controls the quantifier (4). Avalanche amplifying structures (1) include: normal quantifier, reverse bias designs; normal quantifier, normal bias designs; lateral quantifier, normal bias designs; changeable quantifier, normal bias, adjusting electrode designs; normal quantifier, normal bias, adjusting electrode designs; and lateral quantifier, normal bias, annular integrator designs. Avalanche amplification structures (1) are likewise arranged to provide arrays of multi-channel devices. Structures have immediately applicability to devices critical to homeland defense.

L'invention concerne des structures d'amplification en avalanche (1) comprenant des électrodes (2) et (8), une région d'avalanche (3), un quantificateur (4), un intégrateur (5), un gouverneur (6) et un substrat (7) agencés de façon à détecter un signal faible composé de quelques électrons. Le quantificateur (4) régule le processus d'avalanche. L'intégrateur (5) accumule une charge de signal. Le gouverneur (6) draine l'intégrateur (5) et commande le quantificateur (4). Les structures d'amplification en avalanche (1) comprennent: des dispositifs de polarisation inverse à quantificateur normal; des dispositifs de polarisation normale à quantificateur normal; des dispositifs de polarisation normale à quantificateur latéral; des dispositifs de polarisation normale à quantificateur interchangeable et à électrodes variables; des dispositifs de polarisation normale à quantificateur normal, et à électrodes variables; et des dispositifs de polarisation normale à quantificateur latéral et à intégrateurs annulaires. Les structures d'amplification en avalanche (1) sont disposées de façon à former des matrices de dispositifs multicanaux. Ces structures sont particulièrement destinées à des dispositifs critiques de la défense du territoire.

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