硅探测器是一种常用的半导体探测器,是以硅为探测介质的辐射探测器。以其响应速度快、灵敏度高、易于集成等优异的性能,在X光检测与高能粒子探测等领域有广泛的应用。硅像素探测器是新型半导体探测器中的一种,可通过不同形状的像素单元阵列获得大面积的像素硅探测器。传统的硅像素探测器阳极、阴极均被金属电极覆盖,较大的有效电极面积使得探测器的电容较大。电容在硅探测器中是一个敏感因素,因为它直接影响到探测器工作的噪声与串扰。信噪比(S/N)是一个高性能探测器的关键参数,降低探测器噪声一直是探测器发展的主要任务之一。本文中首先通过二维仿真为新型低电容硅像素探测器的电极设计提供依据,合理的电极形状的设计不仅能大大的降低探测器的有效电极面积,同时也获得均匀的电势、电场分布。新型低电容像素硅探测器是在基于减少有效几何电极面积,同时保持探测器有效体积不变的基础上提出。同时,借助半导体器件仿真软件(Sentaurus TCAD)得到新型探测器的三维模型并对探测器的电特性包括静电势、电场、全耗尽电压,和电容进行了仿真,并将仿真结果与传统的硅像素探测器进行比较。模拟和计算表明:(1)新型像素硅探测器的电容较传统像素硅探测器(有效体积相同)电容减小3倍左右;(2)由于电极有效面积的减少,探测器所需耗尽电压相应增加;(3)在设计一个实际的像素硅探测器过程中,在电容与所需耗尽电压之间要根据实际需求做出权衡。这些仿真结果为实际探测器设计提供了依据。