本论文研究了一种优化的正面入射硅漂移雪崩探测器(ADD),该探测器集中了硅漂移探测器(SDD)和单光子雪崩二极管(SPAD)的优点。硅漂移雪崩探测器用雪崩二极管取代了硅漂移探测器的收集阳极,使器件具有大面积探测光子的能力,又具有雪崩倍增的能力。能够克服SDD没有内部增益,需外接复杂的放大电路以及SPAD光敏面积较小,电容较大,从而使最大光子计数速率受限等缺点。　　正面入射硅漂移雪崩探测器是在德国马普研究所背面入射硅漂移雪崩探测器基础上提出的,2009年由本实验室的吴广国等同学首次研制成功。但是,先前的正面入射硅漂移雪崩探测器还存在一些不足,例如雪崩收集结构制作在N-channel内部,为了使雪崩收集结有合适的击穿电压,N-channel不能做得很浅,阻挡了短波长光予的探测,限制了器件的光探测效率。本实验室袁俊同学在原有的ADD器件结构基础上做了优化模拟研究工作,把器件的漂移区和雪崩区分离开,收集结APD的N-enrich由独立的离子注入完成,这样就可以通过控制此N-enrich的注入剂量来单独调节APD的雪崩击穿电压。同时,N-channel区域可以做得很浅,提高了器件对短波长的探测效率。模拟的结果显示此改进结构是可行的。　　本论文的主要工作包括:　　1)根据改进的器件模拟结果进行了流片,第一次流片采用了铝剥离工艺,制作出了性能较好的器件。由于铝剥离工艺会影响器件的成品率,所以去掉铝剥离工艺后又进行了两次ADD流片。但是由于器件制作中出现了某些的问题,使后两次的流片结果不如第一次的理想。　　2)用半导体参数分析仪器Keithley237、Angilent4516C等搭建了ADD的部分测量系统,设计出了ADD其他测量系统的方案。对ADD器件的电学特性及一些光电特性进行了测量。室温下器件的暗计数率为14MHz,器件有光响应。　　3)对器件测量中出现的一些现象,进行了详细研究。如有些器件的APD结的反向Ⅰ-Ⅴ特性曲线有击穿现象,但是从示波器上观察不到雪崩脉冲;器件的外环和背底电极间在很小的偏压下就会穿通,这与预期结果不符合等进行了分析与讨论。这为以后ADD器件进一步发展与完善提供了一定借鉴。4)对ADD取信号电阻的接法问题进行了深入研究。封装好的器件测量可以在背底电极取信号,没有大的直流成分流过取信号电阻,减小了电路的电子学噪声。理论和实验结果显示再用背底电极取信号,而在Ground电极加负偏压的方式为最佳取信号方式。