Mainz 2004 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 601: Halbleiterdetektoren VII

T 601.2: Vortrag

Donnerstag, 1. April 2004, 10:55–11:10, RW 3

DEPFET - Funktion, Simulation, Technologie und Design — •Rainer Richter¹, Ladislav Andricek¹, Peter Fischer², Matthias Harter², Michael Karagounis³, Robert Kohrs³, Hans Krüger³, Ivan Peric³, Matteo Porro¹, Peter Lechner¹, Gerhard Lutz¹, Gerhard Schaller¹, Florian Schopper¹, Lothar Strüder¹, Johannes Treis¹, Marcel Trimpl³ und Norbert Wermes³ — ¹MPI-Halbleiterlabor — ²Universität Mannheim — ³Universität Bonn

Der DEPFET (Depleted Field Effect Transistor) ist ein Siliziumdetektor, der die Signalladung in unmittelbarer Nähe des Orts ihrer Entstehung auf einem internen Gate sammelt und verstärkt. DEPFETs haben eine extrem kleine Eingangskapazität und sind in der Lage, die gesamte im Silizium generierte Signalladung verlustfrei zu erfassen. Die daraus resultierenden elektronischen Eigenschaften - niedriges Rauschen bei kurzer Signalverarbeitungszeit und geringer Verlustleistung - favorisieren Anwendungen in der Röntgenastronomie und Teilchenphysik.

Am MPI Halbleiterlabor wurde eine neue DEPFET-Technologie entwickelt, mit der große DEPFET-Matrizen mit Pixelgrößen im Bereich von 20x20um² hergestellt werden können. An Einzelstrukturen wurde bei Raumtemperatur ein Rauschen (ENC) von 2 - 3 Elektronen gemessen. Eine interne Verstärkung von bis zu 400pA pro Signalelektron wurde ermittelt. Ausgehend von diesen Messungen werden das Potenzial und die Grenzen des Detektorprinzips anhand von mehrdimensionalen Device-Simulationen diskutiert.