La compartición de carga es un efecto de la degradación de la señal a través de la transferencia de cargas de un dominio electrónico a otro.
En los detectores de radiación de semiconductores pixelados , como los detectores de conteo de fotones o de píxeles híbridos , el intercambio de carga se refiere a la difusión de cargas eléctricas con un impacto negativo en la calidad de la imagen.
En la capa de detector activo de los detectores de fotones, los fotones incidentes se convierten en pares electrón-hueco a través del efecto fotoeléctrico . La nube de carga resultante se acelera hacia la electrónica de lectura a través de una polarización de voltaje aplicada. Debido a la energía térmica y la repulsión debido a los campos eléctricos dentro de un dispositivo de este tipo, la nube de carga se difunde, aumentando efectivamente su tamaño lateral. [1] En los detectores pixelados, este efecto puede conducir a una detección de partes de la nube de carga inicial en píxeles vecinos. A medida que la probabilidad de esta diafonía aumenta hacia los bordes de los píxeles, es más prominente en detectores con un tamaño de píxel más pequeño. [2] Además, la fluorescencia del material del detector por encima de su borde K puede conducir a portadores de carga adicionales que se suman al efecto de compartición de carga. Especialmente en los detectores de conteo de fotones, la compartición de carga puede conducir a errores en el conteo de señales.
En particular, en los detectores de conteo de fotones, la energía de un fotón incidente se correlaciona con la suma neta de la carga en la nube de carga primaria. Este tipo de detectores a menudo utilizan umbrales para poder actuar sobre un cierto nivel de ruido, pero también para discriminar fotones incidentes de diferentes energías. Si una determinada parte de la nube de carga se difunde hacia la electrónica de lectura de un píxel vecino, esto da como resultado la detección de dos eventos con menor energía que el fotón primario. Además, si la carga resultante en uno de los píxeles afectados es menor que el umbral, el evento se descarta como ruido. En general, esto conduce a la subestimación de la energía de los fotones incidentes. El registro de un fotón incidente en varios píxeles degrada la resolución espacial, ya que la información sobre la interacción primaria se difumina. Además, este efecto conduce a la degradación de la resolución de energía debido a la subestimación general. Especialmente en aplicaciones médicas, la distribución de carga reduce la eficiencia de la dosis, lo que significa que se reduce la proporción útil de la dosis incidente para aplicaciones de imagenología.
Existen varios enfoques para corregir la distribución de carga. [3] Un enfoque consiste en ignorar todos los eventos en los que en la misma ventana de tiempo hay una respuesta del detector en más de un píxel correspondiente, lo que reduce gravemente la eficiencia del detector y limita la tasa de respuesta máxima posible. Otro enfoque consiste en sumar los niveles bajos de señal de los eventos correlacionados en los píxeles vecinos y atribuirlos al píxel con la señal más grande. Otros enfoques de corrección se basan básicamente en una deconvolución en el dominio de la señal, teniendo en cuenta la respuesta calibrada del detector.
En electrónica digital, el uso compartido de carga es un fenómeno de integridad de señal no deseado que se observa con mayor frecuencia en la familia de circuitos digitales de lógica Domino . El problema del uso compartido de carga ocurre cuando la carga que se almacena en el nodo de salida en la fase de precarga se comparte entre las capacitancias de salida o unión de los transistores que están en la fase de evaluación. El uso compartido de carga puede degradar el nivel de voltaje de salida o incluso causar un valor de salida erróneo [4]