Investigadores han desarrollado una novedosa técnica para reducir significativamente el ruido en fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) de alta densidad. El método implica el dopaje pasivo con POCl₃ en las zanjas de aislamiento de los SiPMs, lo que permite una supresión efectiva de las corrientes de fuga sin comprometer la eficiencia de detección de fotones. Este avance es crucial para aplicaciones que requieren una alta sensibilidad y una baja tasa de eventos espurios, como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la detección de luz de baja intensidad en física de partículas.

Los SiPMs son detectores de fotones de estado sólido que ofrecen ventajas sobre los fotomultiplicadores de tubo convencionales, como su compacidad, robustez y bajo voltaje de operación. Sin embargo, su rendimiento se ve limitado por el ruido oscuro, que aumenta con la densidad de integración y la temperatura. La técnica propuesta aborda este problema al modificar la interfaz entre el óxido y el silicio en las zanjas de aislamiento, donde se originan gran parte de las corrientes de fuga. El dopaje con POCl₃ pasiva los defectos superficiales, reduciendo la generación de portadores y, por ende, la corriente oscura.

Los resultados experimentales demuestran una reducción de la corriente oscura de hasta un orden de magnitud en comparación con los dispositivos no tratados, manteniendo al mismo tiempo una alta eficiencia de detección de fotones (PDE) y una excelente resolución temporal. Esta mejora en el rendimiento de los SiPMs de alta densidad abre nuevas posibilidades para el desarrollo de sistemas de imagen médica más precisos y detectores de partículas con mayor sensibilidad, impulsando avances en campos como la medicina nuclear y la astrofísica de rayos gamma.