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摘要：本发明属于探测器技术领域，公开了一种同心环型大面积硅漂移探测器、设计方法及应用，计算探测器的电极和电阻的宽度分布；计算硅漂移探测器电场电压分布；确定漂移电场和漂移时从点S1到点S2的最佳漂移路径；确定硅漂移探测器后表面的设计；漂浮电极的设计。本发明对SDD载流子漂移行为规律与重掺杂电极生长的分析。设计具有双面相关的既保持均匀电子漂移电场又提供平滑漂移轨迹的双面电极，建立强度在0.5～15keV软X射线粒子的高能量分辨率、高效收集SDD的创新设计制作方式。在同心圆型的硅漂移探测器电极之间利用ALD技术沉积一层分压电阻，使同心圆型的探测器在不需要外加分压器的情况下可正常工作。

主权项：1.一种同心环型大面积硅漂移探测器的设计方法，其特征在于，所述同心环型大面积硅漂移探测器的设计方法包括以下步骤：第一步，计算探测器的电极和电阻的宽度分布；第二步，计算硅漂移探测器电场电压分布；第三步，确定漂移电场和漂移时从点S1到点S2的最佳漂移路径；第四步，确定硅漂移探测器后表面的设计；第五步，漂浮电极的设计；所述第一步计算探测器的电极和电阻的宽度分布，电压分布是由经过同心圆形状的重掺杂P型阴极提供的，P型重掺杂阴极是通过离子注入而形成，离子注入区域在径向r点的宽度是Wrcath，定义同心圆阴极在径向r的宽度；电阻在径向r点的宽度为WiR，P0是相邻阴极圈的间距使其一定值，Gr是相邻注入区域的间隙，G0为相邻电极与电阻之间的宽度是一定值；其同心圆间距为：P0＝Wicath+2G0+WiR；电阻的阻值为； 其中i表示为第i圈，α与图形形状有关，表示该图形的周长，在图形中它表示一段圆弧，0α2π，ρ为电阻的电阻率；得； r1为第一圈电阻的半径，W1R为第一圈电阻的宽度；收集阳极的半径为：ri表示第i圈电阻的半径： 得； 得： 算出任意一圈电阻宽度和阴极宽度；所述第二步计算硅漂移探测器电场电压分布，圆柱形硅漂移探测器的内部漂移电场与探测器的上下两个表面电势分布有关，圆柱形硅漂移探测器内部的任何一点r，x，θ的负电势应满足以下条件： 其中，x为探测器厚度方向的坐标，r为沿着圆柱形半径方向的坐标，θ为角坐标； 和φr分别是前后表面的电势，x＝0和x＝d： 由于在本设计中阴极环之间的分压电阻为一定值，所以ΔV＝constant，ΔVA表示正面电势差，ΔVB表示负面电势差： t表示原子层沉积的厚度： ρs为电阻的方块电阻率： 相邻阴极环之间的电压ΔV为；ΔV＝RI＝EP0＝constant；IRr由欧姆定律得出，EP0由电场积分得出，其中I是阴极的电流，E是表面电场；把电阻环的几何形状及电流与SDD表面电场联系起来：ρsαriI＝P0EWiR；所述第三步确定漂移电场和漂移时从点S1到点S2的最佳漂移路径，根据方程得到的表面电场分布为； 得； 其对应的反面电压的分布是由正面电压的分布来决定的，反面电场分布为： 其中V1B是反面第一圈阴极环所加电压，γ是一个常数；SDD电子漂移通道中的漂移电场是； 或者： Er是由方程ρsαriI＝P0EWiR确定，是由方程确定；所述第四步确定硅漂移探测器后表面的设计，由方程算出后表面电势： 后表面电场； 其余后表面参数与正面相同；所述第五步漂浮电极P0＝Gr+Wicath；有P0＝Wicath+2G0+WiR和P0＝Gr+Wicath得；Gr＝2G0+WiR。

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