特定用途向け集積回路(ASIC)用MOSFETの雑音評価(委託研究)

Noise evaluation of a MOSFET for an ASIC (Contract research)

山岸 秀志*; 藤 健太郎  

Yamagishi, Hideshi*; To, Kentaro

J-PARCのような強力パルス中性子源を用いた中性子散乱実験装置に使用される二次元中性子検出器システムでは、数100チャンネルに及ぶ微小信号をリアルタイムで計測し、データを記録することが要求される。二次元中性子検出器の高速性と高位置分解能の両方を達成するためには多チャンネル微小信号を高いS/Nで個別に読み取り、信号処理することが要求される。高速かつ低雑音の多チャンネル計測システムを実現するには高性能ASICの開発が不可欠である。このASIC開発には高いgmのMOSFETエレメントが必要である。このため、これに必要な高いgmで低雑音のMOSFET構造の設計とその雑音評価を行った。

In two-dimensional position sensitive (2-D) neutron detectors used for neutron scattering experiments in the J-PARC, it is required that very small pulse signals consisted of several hundred channels should be measured with discriminating form noises and ray signals and converted from analogue to digital signals in real time. To establish performances of neutron detectors such as fast response and a very small spatial resolution, multi-channel small signals should be measured and the signal processing should be carried out with high S/N ratios. For development of multi-channel electronics with fast response and very low noise, manufacture of an application specific integrated circuits (ASICs) with high performances is indispensable for the 2-D neutron detectors. Therefore, MOSFETs with high gm and low noise required for the ASIC were designed and the noise performances were studied and estimated.