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Development of p-Channel Charge-Coupled Device for NeXT, the Next Japanese X-ray Astronomical Satellite Mission

机译：日本下一个X射线天文卫星任务NeXT的p通道电荷耦合器件的开发

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We are developing an X-ray charge-coupled device (CCD) for the next Japanese X-ray astronomical satellite mission, NeXT (New X-ray Telescope/Nonthermal energy exploration Telescope). We developed a trial product of the p-channel CCD fabricated on an n-type silicon wafer. It is possible to have a thick depletion layer of ～300 μm with a p-channel CCD because it is easy to obtain high resistivity using an n-type silicon wafer compared with a p-type silicon wafer. We evaluated the performance of the p-channel CCD. The imaging area of the CCD consists of 512 x 512 pixels with a pixel size of 24 x 24 μm~2. The horizontal charge transfer inefficiency (CTI) of the CCD can be improved by reducing the operating temperature and increasing the readout frequency. We obtained the best horizontal CTI of (0.98 ± 0.09) x 10~9-5) with an energy resolution of (202 ± 6) eV full width at half maximum (FWHM) for 5.9 keV X-rays and a readout noise of 18 e~- (rms) when the CCD was operated at a temperature of -110℃ and a readout frequency of 67 kHz. We measured the thickness of the depletion layer to be (290 ± 33) μm from the detection efficiency of the 22.4 and 24.9 keV emission lines from ~(109)Cd.
机译：我们正在为下一个日本X射线天文卫星任务NeXT（新型X射线望远镜/非热能探测望远镜）开发X射线电荷耦合装置（CCD）。我们开发了在n型硅晶圆上制造的p沟道CCD的试用产品。使用p沟道CCD可以形成约300μm的厚耗尽层，因为与p型硅晶片相比，使用n型硅晶片容易获得高电阻率。我们评估了p通道CCD的性能。 CCD的成像区域由512 x 512像素组成，像素尺寸为24 x 24μm〜2。 CCD的水平电荷转移低效率（CTI）可以通过降低工作温度和增加读出频率来改善。对于5.9 keV X射线，我们获得的最佳水平CTI为（0.98±0.09）x 10〜9-5），能量分辨率为（202±6）eV半高全宽（FWHM），读出噪声为18 CCD在-110℃的温度和67 kHz的读出频率下工作时的e〜-（rms）。根据〜（109）Cd的22.4和24.9 keV发射线的检测效率，我们测得耗尽层的厚度为（290±33）μm。

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